comammoxStämme

Comammox-Stämme bezeichnet Gruppen von Nitrospira-Bakterien, die die vollständige Ammoniakoxidation durchführen. Sie wandeln Ammoniak oder Ammonium direkt zu Nitrat um, also in einem einzigen Organismus vom Ammonium bis zum Nitrat, ohne dass ein getrenntes Nitrit-oxidierendes Paar nötig ist. Dadurch stellen sie eine Ausnahme zur herkömmlichen nitrifizierenden Kette dar, in der Ammoniak-oxidierende Organismen (AOB/AOA) und Nitrit-oxidierende Organismen (NOB) getrennte Schritte übernehmen.

Historisch gesehen wurde das Konzept der vollständigen Ammoniakoxidation erstmals 2015 beschrieben. Der kultivierbare Vertreter(Candidatus Nitrospira inopinata) zeigte, dass Nitrospira-Arten sowohl Ammonium- als auch Nitratoxidation in einem Genom tragen können. Seitdem wurden weitere comammox-Stämme identifiziert und in zwei Hauptkladen unterteilt, Clade A und Clade B, mit zahlreichen Umweltexemplaren in Böden, Süßwasserökosystemen sowie in technischen Systemen wie Trinkwasser- und Abwasseranlagen.

Genetisch besitzen comammox-Stämme sowohl das Ammoniakmonoxidase-Gen amoA als auch das Nitritoxidase-Gen nxrA in ihrem Genom, was ihre Fähigkeit zur vollständigen Umsetzung des Stickstoffkierls unterstreicht. Sie zeigen oft eine hohe Affinität für Ammonium und sind in mär geeigneten, oft oligotrophen Umgebungen zu finden; die ökologische Bedeutung liegt in ihrer potenziellen Fähigkeit, nitrifizierung unter niedrigen Ammoniumkonzentrationen zu dominieren und so den Stickstofffluss in Ökosystemen und technischen Anlagen zu beeinflussen.

Die Forschung zu comammox-Stämmen konzentriert sich auf deren Verbreitung, Ökologie und Auswirkungen auf Abwasser- und Trinkwassernutzer, sowie auf die Optimierung von nitrifizierenden Prozessen in Umwelt- und Ingenieurkontexten.