Taxonomie des Procaryotes
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Synonymes
         
Thermanaerobacteriales, Ordre II des Clostridiales,
Classe 1 des Firmicutes, Phylum BXIV du Domaine Bacteria
  CI. Methanobacteria
CII. Methanococci
CIII. Methanomicrobia
  CIV. Halobacteria
CV. Thermoplasmata
CVI. Thermococci
CVII. Archaeoglobi
CVIII. Methanopyri
CIX. Nanoarchaeota
AIV. Nanoarchaeota
AV. Thaumarchaeota
 
   
   
   
   
    OVI. Rhizobiales
    OVII. Kordiimonadales,
OVIII. Parvulaculales
OIX. Sneathiellales
  CII. Beta-Proteobacteria
   
   
 
   
    OIII. Xanthomonadales
OIV.Cardiobacteriales
   
   
   
   
   
 
   
   
    OIV.Desulfomonadales
OV.Desulfarcales
   
   
 
   
   
  CVI. Zeta-Proteobacteria
 
    OI_1. Clostridiales
    OI_2. Clostridiales
    OII. Thermanaero-bacteriales
    OIII.Halanaerobiales
OIV.Natranaerobiales
  CII. Negativicutes
 
    OI. Bacillales
    OII. Lactobacillales
  CIV. Thermolithobacteria
  CV. Erysipelotrichi
  SCI. Acidimicrobidae
SCII. Rubrobacteridae
SCIII. Coriobacteridae
  SCIV. Actinobacteridae
SOI. Actinomycinae
SOII. Micrococcinae
  SOVII.Corynebacterinae
SOVIII.Micromonosporinae
  SOIX. Propionibacterinae
SOX. Pseudocardinae
  SOXI. Streptomycinae
SOXII.Streptosporanginae
  SOXIII. Frankinae
SOXIV. Glyomicinae
SOXV. Catelunisporinae
  OII. Bifidobacteriales
SCV. Nitriliruptoridae
 
 
 
 
BXXVIII. Caldiserica
BXXIX. Elusimicrobia
BXXX. Armatimonadetes
   

















 

1. Propriétés des Clostridiales

Fonctions: saprophytes, pathogènes de l’homme et des animaux, emploi en agro-alimentaire, sulfato-réducteurs
Morphologie: bâtonnets souvent sporulés
Croissance:anaérobies stricts, mésophiles ou thermophiles
Nutrition: chimio-organotrophes
Habitat: ubiquistes

2. Taxonomie des Clostridiales

Phylum BXIV. Firmicutes

Classe I. Clostridia

Ordre I. Clostridiales

 

Ordre II. Thermanaerobacterales

Famille I. Thermanaerobacteraceae: Thermanaerobacter, Acetogenium, Ammonifex, Caldanaerobacter, Caldanaerobius, Caloribacterium, Carboxydobrachium, Carboxydothermus, Desulfovirgula, Gelria, Moorella, Tepidanaerobacter, Thermacetogenium, Thermanaeromonas, Thermanaerobium, Thermobacteroides, Thermovorax

Famille II. Thermodesulfobiaceae: Thermodesulfobium, Caldanaerovirga, Coprothermobacter

Thermanaerobacterales non classées : Mahella, Syntrophaceticus, Thermanaerobacterium, Thermosediminibacter, Thermovenabulum,

Ordre III. Halanaerobiales
Ordre IV. Natranaerobiales

 

 

3.Description des Genres


Phylum BXIV. Firmicutes

Classe I. Clostridia

Ordre II. Thermanaerobacterales

Fonctions: fermentaires, sulfo- et/ou thiosulfato-réducteurs
Morphologie: bâtonnets
Croissance: anaérobies stricts, thermophiles
Nutrition: chimio-organotrophes, certains sont hydrogénotrophes
Habitat: environnement chauds terrestres et subterrestres, digesteurs

Famille I. Thermanaerobacteraceae

Thermanaerobacter

Bâtonnets pléomorphes (0,5-0,8 x 4-8 microns) et cellules coccoïdes, en chaînes de 100 microns qui peuvent se diviser latéralement par constriction. Présence de formes sphéroplastiques fréquentes. Le Gram est souvent négatif. Mobilité tremblotante par le moyen de un à douze flagelles péritriches. Anaérobies stricts, thermophiles avec une température optimale de 70 °C. Fermentent les hexoses et les pentoses en éthanol et CO2, avec quelques produits mineurs (lactate, acétate et H2). Hydrolysent l'amidon. Exigent l'extrait de levure pour la croissance. ADN : 37-39 mol % G+C. Ces organismes ont été isolés de sources chaudes alcalines et légèrement acides du parc de Yellowstone aux E.U. Une vingtaine d’espèces décrites, dont l’espèce type Thermanaerobacter ethanolicus.

 


Thermanaerobacter subterraneus
Fardeau et al. (2000) Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 50, 2141-2149.

Acetogenium = Thermanaerobacter

Bâtonnets (0,7-0,8 x 2-7,5 microns) souvent en paires ou en chaînes, non mobiles, thermophiles (50 à 72 °C). Fermentent glucose, mannose, fructose et pyruvate en acétate principalement. Homoacétogènes sur H2+ CO2 : 4 H2 + 2 CO2 --> 1 acétate + 2 H2O. ADN : 36 mol % G+C. Une seule espèce, Acetogenium kivui isolée du lac Kivu, au Zaïre et reclassée dans le genre Thermoanaerobacter.

Ammonifex

Bâtonnets droits à légèrement incurvés (0,6 x 2-4,5 microns), isolés, en paires ou courtes chaînes, mobiles par flagelles latéraux ou polaires, Gram négatif. Paroi cellulaire complexe. Anaérobies stricts, chimiolithoautotrophes facultatifs. En présence d’H2 et formate comme donneurs d’électrons, réduisent le nitrate en ammonium et le sulfate ou le soufre en H2S. Fermentent le pyruvate en acétate, CO2 et H2. Thermophiles. Croissance jusqu’à 77 °C (opt. 70 °C), pH 5-8 (opt. 7,5) et NaCl 15 g/l (opt. 1 g/l). ADN : 54 mol % G+C. Une seule espèce, Ammonifex degensii, isolée d’un solfatar d’Indonésie.

Caldanaerobacter

Bâtonnets droits, Gram positif ou négatif. Formation de spores variable. Anaérobies stricts thermophiles. Fermentent les hydrates de carbone en acétate et L-alanine (1 mole par mole de glucose fermenté) comme produits majeurs. Réduisent le thiosulfate et parfois le soufre élémentaire et le sulfite en H2S. ADN : 33-41 mol % G+C. Quatre sous-espèces de l'espèce type Caldanaerobacter subterraneus, toutes reclassées du genre Thermoanaerobacter.

Caldanaerobius

Bâtonnets droits à incurvés (0,5-1,2 x 1,5-1,9 microns), péritriches, Gram positif, sporulés. Spore sphérique, terminale, déformante. Cellules en forme de L dans la phase stationnaire. Anaérobie strict fermentant L-arabinose, fructose, galactose, cellobiose, glucose, mannose, lactose, ribose, xylose, maltose, raffinose, tréhalose et extrait de levure. Métabolites sur glucose: éthanol, acétate, formate. Réduisent sulfite (jusqu’à 40 mM) et thiosulfate en soufre. Ne réduisent pas le soufre ni le sulfate ni le nitrate. Catalase et indole négatifs. Croissance optimale à 60-63°C (40-67°C), pH 6,8 (4,5-8,4) et NaCl 0-5 g/l (<10 g/l). ADN : 38 mol% G+C. Trois espèces isolées de sources chaudes dont Caldanaerobius fijiensis.

Caloribacterium

 

Carboxydobrachium = Caldanaerobacter subterraneus subsp. pacificus

Bâtonnets longs, fins, branchés et non mobiles (0,3 x 4-10 microns), isolés ou en courtes chaînes. Gram positif. Colonie ronde, blanche et translucide. Anaérobies stricts. Croissance optimale à 70 °C (50-80 °C), pH 6,8-7,2 (5,8-7,6) et 20-25 g/l de sels de mer. Croissance chimiolithotrophe sur CO avec formation de CO2+ H2. Croissance organotrophe sur peptone, extrait de levure, amidon, cellobiose, glucose, galactose, fructose et pyruvate. Métabolites : acétate, CO2et H2. ADN : 32-34 mol % G+C. Une seule espèce, Carboxydobrachium pacificum reclassée.

Carboxydothermus

Bâtonnets droits ou légèrement incurvés (0,4-0,5 x 1,3-2,4 microns), un à deux flagelles latéraux, isolés, en paires ou courtes chaînes, Gram positif, non sporulés, lyse rapide en fin de croissance. Colonie circulaire, blanche, translucide, 0,5-1 mm de diamètre. Anaerobies stricts, thermophiles, chimiolithoautotrophes. Utilisent CO pour produire H2 et CO2. Croissance stimulée par 0,5 g/l d’extrait de levure. Croissance optimale à 70-72 °C (40-82 °C) et pH 6,8-7 (6,4-8). Temps de division : 120 min. ADN : 39 mol % G+C. Une seule espèce isolée d’une source volcanique des Iles Kourile en Russie, Carboxydothermus hydrogenoformans.

Desulfovirgula (L. virgula, bâtonnet)

Bâtonnets droits (0,8-1 x 2-6 microns), mobiles, sporulés, Gram positif. Anaérobies stricts chimio-organotrophes. Fermentent le pyruvate et le lactate. Utilisent le soufre élémentaire, le sulfate, le thiosulfate et le sulfite comme accepteur d’électrons. Donneurs d'électrons: divers acides organiques et H2+CO2. Quinone majeure MK-7. Croissance optimale à 69-72 (61-80°C), pH 6,8-7,3 (6,4-7,9) et 0 g/l NaCl (0-5 g/l). ADN : 60 mol % G+C. Une seule espèce isolée d’un puits géothermal au Japon, Desulfovirga thermocuniculi.

Gelria (Gelre ou Gelderland, l’une des 12 provinces des Pays-Bas où se situe Wageningen)

Bâtonnets (0,5 x 0,5-6 microns), non mobiles, Gram positif, spores terminales. Anérobies stricts. Utilisent en culture pure pyruvate, lactate, glycérol, glucose, rhamnose, galactose. Effectuent un transfert inter-espèce d’H2 avec des méthanogènes hydrogénotrophes sur glutamate, a-cétoglutarate, proline, Casamino acides et plusieurs sucres. Le glutamate et la proline sont oxydés en propionate, H2, NH4+ et CO2. Les sucres sont convertis en acétate, propionate, CO2 et H2. Croissance optimale entre 50-55°C (37-60°C) et à pH 7 (5,5-8,0). ADN : 33,8 mol % G+C. Une seule espèce isolée de granules méthanogènes, Gelria glutamica.

Moorella

Bâtonnets pléomorphes (,4-1 x 2,8-6,5microns), isolés, en paires ou en chaînes, péritriches, Gram positif. Spore sphérique, terminale, déformante. Colonie circulaire, diamètre 1 mm, entière, convexe, translucide, brillante, lisse. Autotrophes, homoacétogènse utilisant CO (--> acétate + CO2), H2 + CO2 (--> acétate), pyruvate, glucose, fructose, mannose, galactose, xylose, lactate, glycérate, méthanol, formate et extrait de levure. Métabolite : acétate. Accepteurs d’électrons : fumarate (--> succinate), thiosulfate (--> S°). Prototrophes mais requièrent tungstène, nickel et sélénium. Présence de cytochrome b et ménaquinone. Croissance optimale à 55-60 °C (36-70 °C), pH 5,7-6,5 (4,5-7,8) et NaCl 0-20 g/l (< 25 g/l). ADN : 53-55 mol % G+C. Trois espèces isolées de fumier de cheval et de sources chaudes, dont Moorella thermoacetica.

Tepidanaerobacter (L. tepidus, chaud)

Bâtonnets irréguliers ou parfois filaments (0,6-0,8 x 1,5->10 microns), non mobiles, non sporulés, Gram négatif. Anaérobies stricts chimio-organotrophes. L’extrait de levure est requis pour la croissance. Utilisent le thiosulfate comme accepteur d’électrons en présence de plusieurs sucres. Ces mêmes substrats sont également fermentés. Sulfate, sulfite, soufre élémentaire, nitrate et fer(III) non utilisés. En présence de méthanogènes hydrogénotrophes comme accepteurs d’électrons, utilisent éthanol, glycérol et lactate. Thermophiles modérés. Croissance optimale à 45-50°C (25-60°C) et pH 7 (5,5-8,5). ADN : mol % G+C. Une seule espèce isolée, Tepidanaerobacter syntrophicus.

Thermacetogenium

Bâtonnets droits à légèrement incurvés (0,4-0,7 x 2-12,6 microns), isolés, en paires ou en chaînes, Gram positif. Spore sphérique, terminale et déformante. Anaérobies stricts, chimio-autotrophes et chimio-organotrophes. Oxydent l’acétate en syntrophie avec un hydrogénotrophe. Peuvent également utiliser l’acétate en culture pure par sulfato-réduction ou thiosulfato-réduction. Fermentation homoacétogène de plusieurs alcools, aromatiques méthoxylés, acides organiques, acides aminés et H2+ CO2. Sucres non utilisés. Croissance optimale à 58 °C (40-65 °C), pH 6,8 (5,9-8,4) et NaCl 0,5-45 g/l. ADN : 54 mol % G+C. Une seule espèce isolée d’un digesteur traitant les effluents d’une usine à papier, Thermacetogenium phaeum.

Thermanaerobium = Thermanaerobacter

Thermanaeromonas (G. thermos, chaud ; G. an, non ; G. aer, air ; G. monas, unité)

Bâtonnets droits (0,6 x 2-6 microns), extrémités arrondies, non mobiles, endospores terminales, paroi de type Gram positif. Anaérobies stricts chimio-organotrophes. Utilisent le thiosulfate comme accepteur d’électrons en présence de plusieurs sucres et quelques acides organiques et l’extrait de levure. Ces mêmes substrats sont également fermentés à l’exception du formate. Sulfate, sulfite, soufre élémentaire, fer(III) et fumarate non utilisés. Nitrate et nitrite réduits. Quinone majeure, MK-7. Croissance optimale à 70°C (55-73°C), pH 6,5 (5,5-8,5) et jusqu’à 10 g/l NaCl. Temps de division de 6,4 h. ADN : 49,6 mol % G+C. Une seule espèce isolée d’un aquifère thermal au Japon, Thermanaeromonas toyohensis (Mines de Toyoha sur l’Ile d’Hokkaido).

Thermobacteroides = Thermanaerobacter

Thermovorax (G. thermos, chaud ; L. vorax, dévorer)

Bâtonnets (0,3-0,7 x 1,4-20 microns), isolés, en paires ou en chaînes, mobiles, sporulés avec spores rondes terminales déformantes. Gram positif. Anaérobies stricts chimio-organotrophes. Utilisent glucose, fructose, mannose, mannitol, pyruvate, cellobiose et tryptone. Thiosulfate accepteur d’électrons. Glucose fermenté en H2, CO2, acétate, éthanol et lactate. Nitrate non réduit. Thermophiles. Croissance optimale à 71°C (50-81°C), pH 7-7,5 (6,2-9,8) et 10 g/l NaCl (0-20 g/l). Temps de division optimal 4,9 h. ADN : 44 mol % G+C. Une seule espèce Thermovorax subterraneus isolée d’un sol minier géothermiquement actif au Japon.
 

Famille II. Thermodesulfobiaceae

Thermodesulfobium (G. thermos, chaud ; L. de, from ; L. sulfur, soufre ; G. bios, vie)

Bâtonnets (0,5 x 2-4 microns), non mobiles, non sporulés, Gram négatif. Anaérobies stricts chimio-autotrophes utilisant le sulfate, le thiosulfate, le nitrate ou le nitrite comme accepteurs d’électrons et H2 et le formate comme donneurs d’électrons. Absence de métabolisme fermentaire. Quinones majeures : MK-7(H2) et MK-7. Croissance optimale à 50-55°C (37-65°C), pH entre 4 et 6,5 et avec moins de 10 g/l de NaCl. Temps de division de 14 h. ADN : 35 mol % G+C. Une seule espèce isolée de la source chaude de Narugo au Japon, Thermodesulfobium narugense.

Caldanaerovirga (L. caldus, chaud ; G. an, non ; G. aer, air ; L. virga, bâtonnet)

Bâtonnets droits à légèrement incurvés (0,4-0,8 x 3-6 microns), beaucoup plus incurvés en phase stationnaire, non mobiles, non sporulés, Gram positif. Peptidoglycan de type A1gamma. Anaérobies stricts chimio-organotrophes fermentant xylose, glucose, mannose, xylane, pyruvate, fructose, ribose, Casamino acides, mannitol, tryptone, peptone, cellobiose et extrait de levure. Fermentation homoacétogène (→ acétate) sur glucose. Exigent l’extrait de levure pour leur croissance. Croissance avec 0,1% d’oxygène. Réduisent thiosulfate et soufre en sulfure. Croissance optimale à 62-66°C (44-74°C) et pH 8,4 (6,8-8,8). Temps de division minimum 4 h sur glucose et 3,4 h sur xylose. ADN : 38-39 mol % G+C. Une seule espèce isolée d’une source chaude des USA, Caldanaerovirga acetigignens.

Coprothermobacter

Bâtonnets pléomorphes (0,5 x 1-6 microns), non mobiles, isolés, en paires ou longues chaînes, Gram négatif, non sporulés. Colonie circulaire, diamètre 1-2 mm, entière, convexe, lisse, blanche. Substrats : peptone, gélatine, caséine, Trypticase + extrait de levure, glucose, fructose, maltose, saccharose, mannose, amidon. Métabolites : H2, CO2, acétate, traces d’isobutyrate, isovalérate, propionate. La Croissance requiert 0,1 % d’extrait de levure. Réduisent le thiosulfate. Croissance stimulée par thiosulfate, optimale à 55-63 °C (35-70 °C) et pH 7-7,5 (4,3-8,5). ADN : 43-45 mol % G+C. Deux espèces isolées de digesteurs, dont Coprothermobacter proteolyticus.
 

Thermanaerobacterales non classées

Mahella (Robert A. Mah, microbiologiste américain)

Bâtonnets droits (0,5 x 3-20 microns), isolés ou en paires, mobiles par flagelles péritriches, endospores terminales, paroi de type Gram positif. Colonie circulaire, de 1-2 mm de diamètre. Anaérobies stricts chimio-organotrophes. Fermentent le pyruvate et plusieurs sucres avec production principale de lactate et formate. L’extrait de levure n’est pas exigé pour la croissance. N’utilisent pas le soufre élémentaire, le sulfate, le thiosulfate, le sulfite, le nitrate ni le nitrite comme accepteur d’électrons. Croissance optimale à 50°C (30-60°C), pH 7,5 (5,5-8,8), 1 g/l NaCl et jusqu’à 40 g/l NaCl. ADN : 55 mol % G+C. Une seule espèce isolée d’un puits de pétrole australien, Mahela australiensis.

Syntrophaceticus (G. sun, avec; G. trophos, qui alimente; L. acetum, vinaigre)

A de basses concentrations en ammoniaque, les cellules sont des cocci. A des concentrations en ammoniaque de 430 mM NH4Cl, les cellules sont des bâtonnets droits à légèrement incurvés (0,5–0,7 x 2–5 microns), isolés ou en chaines. Sporulés, Gram variable. Aucun flagelle observé. Colonie en forme de disque, de 0,5–1mm de diamètre, lisse, blanche. Anaérobies stricts, mésophiles. Ethanol, bétaine et lactate utilisés comme substrats. Extrait de levure requis pour la croissance. Croissance en culture pure à 25–40°C, pH initial de 6,0–8,0, concentration en NH4Cl jusqu’à 0,6 M. L’addition de NH4Cl au milieu BM augmente la densité cellulaire. Les cellules oxydent l’acétate et produisent du méthane en coculture avec des méthanogènes hydrogénotrophes. Une seule espèce isolée d’un réacteur de type filtre anaérobie ascendant traitant des effluents d’une poissonnerie, Syntrophaceticus schinkii.

Thermanaerobacterium

Bâtonnets (2,4-16 x 0,4-0,7 microns) isolés ou en paires, péritriches, Gram positif. Spore ronde à ovale, terminale, déformante. Colonie circulaire, diamètre 5 mm, convexe, blanc-grisâtre, brillante, lisse. Substrats : sucres, pectine, esculine, salicine, dextrine, glycogène, amidon, amygdaline, pyruvate. Métabolites : acétate, butyrate, lactate, éthanol, succinate, H2, CO2. Réduisent nitrite en ammoniaque et thiosulfate et sulfite en sulfure. Catalase négative. Dépôt de granules de soufre dans les cellules et le milieu de culture sur thiosulfate. Croissance optimale à 55-63 °C (35-70 °C), pH 5,2-6 (3,8-7,6). ADN : 29-36 mol % G+C. Cinq espèces isolées d’effluents de distillerie de sucre de betterave, du sol, de sources chaudes géothermales. Espèce type, Thermanaerobacterium thermosaccharolyticum.

Thermosediminibacter (G. thermos, chaud ; L. sedimentinis, sédiment)

Bâtonnets parfois incurvés (0,2-0,7 x 1,5-16 microns), isolés, en paires ou courtes chaînes, mobiles par flagellation péritriche, non sporulés, Gram négatif. Les cellules enflent et forment des autoplastes (formes en L) en fin de phase exponentielle ou en phase stationnaire. Anaérobies stricts chimio-organotrophes. Utilisent quelques sucres, peptides et acides organiques. Extrait de levure exigé pour la croissance. Réduisent le MnO2 ainsi que le thiosulfate et le soufre élémentaire. Croissance optimale à 64-68°C (43-76°C), pH 7,5-8,4 (5-9,5) et 5-20 g/l NaCl (0-60 g/l). ADN : 50 mol % G+C. Deux espèces isolées de la côte du Pérou, dont Thermosediminibacter oceani.

Thermovenabulum (G. thermos, chaud ; L. venabulum, harpon)

Bâtonnets parfois branchés (0,5-0,6 x 1,5-7 microns), isolés ou en courtes chaînes, exhibant une mobilité légèrement tremblotante due à une flagellation péritriche. Forment des spores rondes, terminales et déformantes. Anaérobies stricts utilisant quelques sucres et peptides. Mélibiose fermenté en éthanol, acétate, H2 et CO2. H2 utilisé en présence de Fe(III) et un donneur d’électron organique. Réduisent l’oxyde de Fe(III) amorphe, le citrate de Fe(III), l’ADQS, le fumarate, le MnO2, le nitrate en NH4+, le sulfite, le thiosulfate et le soufre élémentaire en H2S. Croissance inhibée par chloramphénicol, néomycine, polymyxine B, kanamycine et streptomycine mais pas par pénicilline. Croissance optimale à 63-65°C (45-76°C), pH 6,7-6,9 (4,8-8,2) et 0-35 g/l NaCl. ADN : 36 mol % G+C. Une seule espèce isolée d’une source hydrothermale du Kamchatka, Thermovenabulum ferriorganovorum (L. ferrum, fer ; L. organicum, organique ; L. voro, manger).

 


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