テルモプラズマ綱(Thermoplasmata)は、
古細菌における主要な門の一つであるユーリ
古細菌門(Euryarchaeota)に属する生物のグループです。この綱には、多様な環境に適応したユニークな特徴を持つ微生物が含まれています。
最もよく知られたメンバーは、高温かつ強酸性の環境で生育する好気好酸性の
テルモプラズマ属(Thermoplasma)ですが、この綱の構成員はこれにとどまりません。メタンを生成する能力を持つ一部のメタン生成
古細菌や、まだ実験室での単離・培養が成功していない「未培養系統」と呼ばれるグループも含まれており、その生物多様性は極めて高いと言えます。ユリアーキオータ門全体と比較しても、テルモプラズマ綱は栄養獲得や代謝の方法が非常に多岐にわたることが特徴的です。
テルモプラズマ綱に属する多くの種が持つ決定的な特徴として、
細胞壁を欠くことが挙げられます。これは、強固な
細胞壁を持つ他の多くの
古細菌や
細菌とは対照的です。
細胞壁がないため、彼らの細胞の形状は柔軟に変化しやすく、また細胞同士が比較的容易に融合するという性質が見られます。
彼らのゲノムを分析すると、大規模な遺伝子水平伝播が頻繁に起こった明確な痕跡が見出されます。これは、異なる生物間での遺伝子のやり取りが彼らの進化に大きく影響を与えたことを示しています。さらに興味深いのは、他の多くの
古細菌に見られるDNA凝縮に関わる
古細菌型
ヒストンや、細胞骨格に関わる
アクチンといったタンパク質を持たないことです。代わりに、
細菌に見られるHUやMreBといった細胞骨格様の構造に関わるタンパク質を持っていることが報告されており、これは
細菌からこれらの遺伝子を獲得した可能性を示唆しています。
未培養系統の中では、海洋の太陽光が届く浅い層に生息する「Marine Group II」が注目されています。このグループは、光エネルギーを利用する
ロドプシンという光受容タンパク質を持つことが知られており、
光合成とは異なる方法で光エネルギーを利用している可能性が研究されています。また、メタン生成菌であるメタノマッシリイコックス(Methanomassiliicoccus)は、かつて「Rice Claster III」や「メタノプラズマ」という名称で呼ばれていましたが、分類研究の進展によりテルモプラズマ綱に含められるようになりました。
現在の分類体系では、テルモプラズマ綱はいくつかの目と科に分けられています。主要なものとしては、テルモプラズマ目(Thermoplasmatales)があり、フェロプラズマ科(Ferroplasmaceae)、ピクロフィルス科(Picrophilaceae)、テルモプラズマ科(Thermoplasmaceae)、クニクリプラズマ科(Cuniculiplasmataceae)などが含まれます。メタノマッシリイコックスは、独立したメタノマッシリイコックス目(Methanomassiliicoccales)およびメタノマッシリイコックス科(Methanomassiliicoccaceae)に分類されています。その他にも、Marine Group II、DHVE I、DHVE II(例: "Aciduliprofundum boonei")といった未培養の系統群がこの綱に含まれており、その全体像はまだ完全に解明されていません。
テルモプラズマ綱は、
細胞壁の欠如、多様な代謝能力、そして活発な遺伝子水平伝播といったユニークな特徴を持つ、
古細菌の中でも特に研究が進められているグループです。未培養系統の解析が進むにつれて、その生態や生理機能に関する新たな発見が期待されています。