Frankia

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Frankia

Systematik

Domäne:	Bakterien
Abteilung:	Actinobacteria
Klasse:	Actinobacteria
Ordnung:	Actinomycetales
Familie:	Frankiaceae
Gattung:	Frankia

Wissenschaftlicher Name

Frankia

Brunchorst 1886

Frankia bezeichnet eine Gattung grampositiver, aerober, Zellfäden bildender (filamentöser) Bakterien mit hohem GC-Gehalt aus der Ordnung der Actinomycetales. Die Gattung wurde nach dem Schweizer Mikrobiologen A. B. Frank (1839 bis 1900) benannt. Es wird nur eine Art, Frankia alni, dieser Gattung zugeordnet.

[Bearbeiten] Symbiose mit Pflanzen

Die bodenlebenden, Zellfäden bildenden (filamentösen) und Stickstoff fixierenden Bakterien können Symbiosen mit verholzenden Pflanzen eingehen und dabei zwei verschiedene Arten von Knöllchen an Pflanzenwurzeln bilden.

Relativ gut untersucht ist die Symbiose mit Erlen. Im Gegensatz zu Pilzen (die ebenfalls Symbionten von Pflanzen sein können) hat Frankia die Fähigkeit, Stickstoff aus der Luft mit Hilfe des Enzyms Nitrogenase zu binden und für die Pflanze verfügbar zu machen. Die Pflanze deckt den für diesen Prozess hohen Energiebedarf in Form von Kohlenhydraten aus der Photosynthese. Die Anreicherung mit Stickstoff ist so hoch, dass man unter Erlen häufig stickstoffliebende Pflanzen wie zum Beispiel Brennnesseln (Urtica sp.) als Begleitflora antrifft.
Ihr sauerstoffempfindliches Enzym Nitrogenase schützen die Bakterien, indem sie es an den Enden ihrer Zellfäden in verdickte, kugelförmige Vesikel einschließen. Im Gegensatz zu anderen symbiontischen Stickstofffixierern (wie zum Beispiel Rhizobien) findet man Frankia deshalb auch freilebend ohne Symbiont und bei vollem Sauerstoffpartialdruck Stickstoff fixieren.

Frankia alni ist bei der Wahl des Symbionten nicht so spezifisch wie z.B. die verschiedenen Arten der Gattung Rhizobium. So wurden die Bakterien neben Erlen auch an Wurzeln von Ölweidengewächsen, Myrica, Ceanothus, Comptonia und Casuarina gefunden. Bei den Hülsenfrüchtlern (Leguminosen) wurden sie bisher nicht nachgewiesen. Früher unterteilte man die bei den Pflanzen gefundenen Isolate in mehrere Arten und benannte sie nach der jeweiligen Wirtspflanze. Heute geht man jedoch nur noch von einer Art aus.