Dehalococcoides thuộc nhóm VK hô hấp loại clo bắt buộc, chúng sử dụng khí H2 làm chất cho điện tử và các chất hữu cơ chứa clo làm chất nhận điện tử để tổng hợp năng lượng cho quá trình sinh trưởng.
Dehalococcoides là nhóm VK loại khử clo kỵ khí bắt buộc, có thể sinh trưởng trên một số cơ chất là các axit hữu cơ như pyruvate, lactate, furmarate, formate v.v. Do Dehalococcoides chỉ sinh trưởng trên nguồn chất cho điện tử là H2 nên chúng thường sống trong quần xã, rất khó nuôi cấy và phân lập ở dạng thuần khiết. Khi ở trong quần xã, các VK khác có thể lên men các axit hữu cơ tạo ra H2 là nguồn chất cho điện tử để VK Dehalococcoides sinh trưởng (Hug, 2012; Löffler, 2013).
Dehalococcoides có thể sinh trưởng ở dải nhiệt độ từ 25-40oC, pH trong khoảng trung tính (Kube, 2005; Seshadri, 2005). Các điều kiện môi trường tối ưu cho nhóm VK này sinh trưởng là pH 7,2, nhiệt độ 30 + 2oC. Dehalococcoides cũng có khả năng kháng kháng sinh, chúng có thể sinh trưởng trên môi trường chứa ampicillin, vancomycin với nồng độ 5 mg/l (Bunge, 2008; Cheng, 2009). Quá trình loại clo của
Dehalococcoides xảy ra tốt nhất ở pH 6,5-8, nhiệt độ từ 15-35oC nhưng nhiệt độ tối ưu là 25-30oC. Các VK này đều cần vitamin B12 cho quá trình sinh trưởng và loại khử clo (Löffler, 2013).
Dựa trên trình tự đoạn gene 16S rRNA, lượng nucleotide trung bình trong genome và đặc trưng kiểu hình, 6 chủng đã được xác định đặc điểm (gồm các chủng 195, CBDB1, BAV1, VS, FL2 và GT) được xếp vào cùng 1 loài với tên gọi
Dehalococcoides mccartyi, trong đó chủng D. mccartyi 195 là chủng chuẩn của loài (Löffler, 2013). Tuy nhiên, sơ đồ chuyển hóa PCE trên Hình 1.8 cho thấy các chủng
Dehalococcoides khác nhau ở khả năng loại khử clo của các hợp chất khác nhau.
Hình 1.8. Quá trình chuyển hóa PCE tạo ra ethen ở một số VK khác nhau. Nét đứt thể hiện quá trình đồng trao đổi chất, nét liền thể hiện quá trình loại khử clo (Futagami, 2008)
Dựa vào sự khác nhau về trình tự nucleotide ở vùng dễ biến đổi (V2 và V6) trong trình tự đoạn gene 16S rRNA của VK Dehalococcoides, người ta chia các VK
Dehalococcoides thành 3 nhóm là Cornell, Victoria và Pinellas (Henrickson, 2002). Đây cũng là một trong các đặc điểm tạo ra sự đa dạng cho nhóm VK Dehalococcoides.
Dehalococcoides có thể loại khử clo của cả các hợp chất mạch thẳng, vòng thơm, đa vòng thơm (Hendrickson, 2002; Adrian,2007; Bunge, 2008; Cheng, 2009). Mặt khác, trong số rất nhiều VK có khả năng loại khử clo của PCE và TCE nhưng chỉ có Dehalococcoides là nhóm VK có khả năng loại khử clo của PCE, TCE tới hợp chất ethene hoàn toàn không độc (Hình 1.8) (Futagami, 2008). Trong quần xã VK hô
hấp loại khử clo, khi không có mặt Dehalococcoides thì sản phẩm cuối cùng của quá trình loại khử clo của PCE, TCE là 1,2-cis-DCE (không loại khử hoàn toàn tới ethene) (Kranzioch, 2013). Chủng D. mccartyi CBDB1 chứa gene mã hóa cho enzyme CbrA xúc tác cho quá trình loại clo của 1,2,3,4-TCB và 1,2,3-TeCB, gene này không có trình tự tương đồng trên genome của chủng D. mccartyi 195 (Krajmalnik-Brown, 2005; Wagner, 2009). Chủng D. mccartyi CBDB1 chứa nhiều gene chức năng mã hóa cho enzyme tham gia xúc tác các quá trình loại khử clo nhất nên đây là chủng có khả năng loại khử clo của nhiều hợp chất hữu cơ chứa clo khác nhau. Chủng này có khả năng loại khử 1-2 nguyên tử clo dẫn tới con đường loại clo phân nhánh của các hợp chất HCB, pentachlorobenzene, cả 3 đồng phân của TCB, 2 đồng phân của TrCB, DD, pentachlorophenol, 3 đồng phân tetrachlorophenol, 6 đồng phân TCP, 3 đồng phân DCP (Wagner, 2009).
Ngoài ra, các chủng Dehalococcoides khác nhau còn có số lượng bản sao gene
rdhA trong genome không giống nhau. Có chủng chỉ có 2 bản sao như chủng FL2 nhưng có chủng lại có tới 32 bản sao như chủng CBDB1. Chính sự khác nhau về số lượng bản sao gene rdhA này mà mỗi chủng có khả năng loại khử clo của các hợp chất hữu cơ chứa clo khác nhau, có chủng chỉ loại khử clo của hợp chất mạch thẳng nhưng có chủng lại loại khử clo của cả các hợp chất vòng thơm, đa vòng thơm.