Как следует из латинского названия Pyrobaculum («огненная палочка»), археи имеют стержнеобразную форму и изолированы от мест с высокими температурами. Он является грамотрицательным , и его клетки окружены S-слоем белковых субъединиц .
P. aerophilum является гипертермофильным и метаболически универсальным организмом. В отличие от других гипертермофилов, он может жить в присутствии кислорода и эффективно расти в микроаэробных условиях.
Штамм Pyrobaculum yellowstonensis WP30 был получен из отложений элементарной серы ( Горячий источник Джозефа Коута [JCHS], 80 °C, pH 6,1, 135 мкМ As) в Йеллоустонском национальном парке (YNP), США, и является хемоорганогетеротрофом и требует элементарной серы и/ или арсенат как акцептор электронов . Рост в присутствии элементарной серы и арсената приводит к образованию тиоарсенатов и полисульфидов . Был секвенирован полный геном этого организма (1,99 Мб , 58% содержание G+C ), выявляя многочисленные метаболические пути деградации углеводов , аминокислот и липидов . Были идентифицированы множественные гены оксидоредуктазы диметилсульфоксида - молибдоптерина (DMSO-MPT) , которые участвуют в восстановлении серы и мышьяка. Были идентифицированы пути для синтеза de novo практически всех необходимых кофакторов и метаболитов . Сравнительная геномика P. yellowstonensis и собранный метагеном последовательность из JCHS показала, что этот организм тесно связан (~95% средней идентичности нуклеотидной последовательности) с популяциями in situ . Физиологические особенности и метаболические возможности P. yellowstonensis обеспечивают важную основу для понимания распределения и функций этих популяций в YNP .
Первым секвенированным видом Pyrobaculum был P. aerophilum . Его кольцевая последовательность генома имеет длину 2 222 430 п.н. и содержит 2605 кодирующих белок последовательностей (CDS).
В анаэробных условиях археи восстанавливают нитраты до молекулярного азота по пути денитрификации. Большинство видов растут либо хемолитоавтотрофно за счет восстановления серы, либо органотрофно за счет серного дыхания или ферментации. Клетки имеют палочковидную форму с почти прямоугольными концами и имеют размеры около 1,5–8 * 0,5–0,6 мкм. Pyrobaculum подвижен из-за перитрихиального или биполярного политрихиального жгутикования, а его колонии округлые, от серого до зеленовато-черного цвета. Эти виды либо факультативно аэробны, либо строго анаэробны. Рост наблюдался на дрожжевом экстракте, пептоне , мясном экстракте, но не на галактозе , глюкозе , мальтозе , крахмале, гликогене , этаноле ., метанол , формамид , формиат , малат , пропионат , лактат , ацетат и казаминовые кислоты .
Первый из генетически секвенированных видов Pyrobaculum , P. aerophilum (палочковидный, 3–8 * 0,6 мкм), обладает редкой характеристикой для археонов, поскольку он способен к аэробному дыханию (aerophilum = «любящий воздух»). . Это видно из того, что археи росли только в присутствии кислорода при отсутствии нитратов. Он образует круглые колонии серовато-желтого цвета. При аэробном и анаэробном дыхании он использует как органические (максимальная плотность клеток наблюдалась при использовании сложных органических соединений, таких как дрожжевой экстракт, мясной экстракт, триптон и пептон в качестве субстратов), так и неорганические соединения. Также наблюдалось использование элементарной серы для роста. Кроме того, P. aerophilum растет при температуре от 75 до 104 ° C с оптимальной температурой роста 100 ° C.