Verschillende genen spelen een cruciale rol in het energiemetabolisme van Archaea. Hier zijn enkele essentiële genen die betrokken zijn bij verschillende metabolische routes:

Genen betrokken bij methanogenese:

- Methyl-co-enzym M-reductase (Mcr): Dit uit meerdere subeenheden bestaande enzymcomplex is verantwoordelijk voor de laatste stap in de methanogenese en katalyseert de reductie van methyl-co-enzym M tot methaan.

- Formylmethanofuraandehydrogenase (Fmd): Fmd is een sleutelenzym bij de synthese van methaan uit koolstofdioxide. Het zet formylmethanofuran (een tussenproduct voor de methanogenese) om in methanofuran en kooldioxide.

Genen betrokken bij acetogenese:

- Fosfotransacetylase (Pta) en acetaatkinase (Ack): Deze enzymen zijn betrokken bij de omzetting van acetyl-CoA in acetaat. Pta katalyseert de overdracht van een fosforylgroep van acetyl-CoA naar fosfaat, waarbij acetylfosfaat wordt gegenereerd, dat vervolgens door Ack in acetaat wordt omgezet.

Genen betrokken bij sulfaatreductie:

- Sulfaatadenylyltransferase (za) en adenosine 5'-fosfosulfaatreductase (apr): Sat katalyseert de activering van sulfaat door adenosine 5'-fosfosulfaat (APS) te vormen, terwijl Apr APS reduceert tot sulfiet. Sulfiet wordt vervolgens tijdens de sulfaatreductie verder gereduceerd tot waterstofsulfide.

Genen betrokken bij aërobe ademhaling:

- Cytochroom c-oxidase (Cco): Cco is een terminale oxidase die betrokken is bij de elektronentransportketen. Het katalyseert de reductie van zuurstof tot water, waardoor een protongradiënt ontstaat die de ATP-synthese aandrijft.

Genen betrokken bij fotosynthese:

- Bacteriorhodopsine (BR) en halorhodopsine (HR): Dit zijn door licht aangedreven protonpompen die in sommige Archaea voorkomen. BR en HR gebruiken de energie van geabsorbeerd licht om protonen door het celmembraan te pompen, waardoor een protongradiënt ontstaat die kan worden gebruikt voor ATP-synthese.

Genen betrokken bij fermentatie:

- Pyruvaat ferredoxine-oxidoreductase (PFOR): PFOR katalyseert de oxidatieve decarboxylering van pyruvaat om acetyl-CoA en kooldioxide te produceren. Deze reactie genereert gereduceerd ferredoxine, dat kan worden gebruikt bij energieopwekkende reacties.

Dit zijn enkele voorbeelden van belangrijke genen die betrokken zijn bij de energiestofwisseling van Archaea. De specifieke aanwezige genen en hun rol kunnen variëren, afhankelijk van de archaea-soort en zijn specifieke metabolische capaciteiten.