Los Nitrososphaerota (syn. Thaumarchaeota ) son un filo de Archaea propuesto en 2008 después de que se secuenciara el genoma de Cenarchaeum symbiosum y se descubriera que difiere significativamente de otros miembros del filo hipertermofílico Thermoproteota (anteriormente Crenarchaeota). [3] [2] [4] Tres especies descritas además de C. symbiosum son Nitrosopumilus maritimus , Nitrososphaera viennensis y Nitrososphaera gargensis . [2]El filo se propuso en 2008 en base a datos filogenéticos , como las secuencias de los genes del ARN ribosómico de estos organismos y la presencia de una forma de topoisomerasa tipo I que anteriormente se pensaba que era exclusiva de los eucariotas . [2] [5] Esta asignación fue confirmada por un análisis posterior publicado en 2010 que examinó los genomas de las arqueas oxidantes de amoníaco Nitrosopumilus maritimus y Nitrososphaera gargensis , concluyendo que estas especies forman un linaje distinto que incluye a Cenarchaeum symbiosum . [6] El lípido crenarqueolse ha encontrado solo en Nitrososphaerota, lo que lo convierte en un biomarcador potencial para el filo. [7] [8] La mayoría de los organismos de este linaje identificados hasta ahora son oxidantes de amoníaco quimiolitoautotróficos y pueden desempeñar funciones importantes en los ciclos biogeoquímicos , como el ciclo del nitrógeno y el ciclo del carbono . La secuenciación metagenómica indica que constituyen ~ 1% del metagenoma de la superficie del mar en muchos sitios. [9]
Los lípidos GDGT derivados de nitrososphaerota de sedimentos marinos se pueden usar para reconstruir temperaturas pasadas a través del proxy de paleotemperatura TEX 86 , ya que estos lípidos varían en estructura según la temperatura. [10] Debido a que la mayoría de los Nitrososphaerota parecen ser autótrofos que fijan CO 2 , sus GDGT pueden actuar como un registro de las proporciones pasadas de Carbono-13 en el depósito de carbono inorgánico disuelto y, por lo tanto, tienen el potencial de usarse para reconstrucciones del ciclo del carbono en el pasado. [7]
La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procarióticos con posición en la nomenclatura (LPSN) [14] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) [15]
Nitrososphaerota son importantes oxidantes de amoníaco en ambientes acuáticos y terrestres, y son las primeras arqueas identificadas como involucradas en la nitrificación . [29] Son capaces de oxidar amoníaco en concentraciones de sustrato mucho más bajas que las bacterias oxidantes de amoníaco , por lo que probablemente dominan en condiciones oligotróficas. [8] [30] Su vía de oxidación de amoníaco requiere menos oxígeno que la de las bacterias oxidantes de amoníaco, por lo que les va mejor en ambientes con bajas concentraciones de oxígeno como sedimentos y aguas termales. La Nitrososphaerota oxidante de amoníaco se puede identificar metagenómicamente por la presencia de amoníaco monooxigenasa arqueal ( amoA), lo que indica que en general son más dominantes que las bacterias oxidantes de amoníaco. [8] Además del amoníaco, se ha demostrado que al menos una cepa de Nitrososphaerota puede usar urea como sustrato para la nitrificación. Esto permitiría la competencia con el fitoplancton que también crece en la urea. [31] Un estudio de microbios de plantas de tratamiento de aguas residuales encontró que no todos los Nitrososphaerota que expresan genes amoA son oxidantes de amoníaco activos. Estos Nitrososphaerota pueden ser capaces de oxidar metano en lugar de amoníaco, o pueden ser heterótrofos , lo que indica un potencial para una diversidad de estilos de vida metabólicos dentro del filo. [32]También se ha demostrado que la nitrososphaerota marina produce óxido nitroso , que como gas de efecto invernadero tiene implicaciones para el cambio climático . El análisis isotópico indica que la mayor parte del flujo de óxido nitroso a la atmósfera desde el océano, que proporciona alrededor del 30% del flujo natural, puede deberse a las actividades metabólicas de las arqueas. [33]