Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Archaeen mit unerwarteten Eigenschaften entdeckt

20.09.2011
Mikroorganismen spielen eine entscheidende Rolle in den großen Stoffkreisläufen und somit für den Zustand der Erde.

Zu diesen zählen Ammonium-oxidierende Archaeen, deren Häufigkeitsnachweis bislang auf dem Nachweis des amoA-Gens beruhte. Ein Forschungsteam um Michael Wagner, Leiter des Departments für Mikrobielle Ökologie der Universität Wien, hat nun amoA-tragende Archaeen nachgewiesen, die nicht Ammonium oxidieren. Die WissenschafterInnen publizieren ihren überraschenden Befund in der aktuellen Ausgabe der renommierten Zeitschrift "PNAS".

Ohne die Stoffwechselleistungen der kleinsten aller Lebewesen, der Archaea und Bakterien, wäre Leben auf der Erde nicht möglich. Diese Mikroorganismen spielen eine entscheidende Rolle für den Kreislauf der Stickstoffverbindungen in der Biosphäre und damit für den Zustand unseres Planeten. Von besonderer Bedeutung hierbei ist der sogenannte Nitrifikationsprozess, bei dem durch die Aktivität von Mikroben Ammonium über Nitrit zu Nitrat umgewandelt wird.

Labiles Gleichgewicht des Stickstoffkreislaufs

"An dieser Stelle bringt der Mensch über die Freisetzung riesiger Mengen an Abwässer und Dünger den globalen Stickstoffkreislauf aus dem Gleichgewicht", sagt Michael Wagner, Leiter des Departments für Mikrobielle Ökologie der Universität Wien. Um die Folgen dieses Eingriffs besser verstehen zu können, sind Ammonium-oxidierende Mikroorganismen in den letzten Jahren weltweit besonders intensiv erforscht worden. Nachdem vor mehr als einem Jahrhundert die ersten Bakterien mit dieser Fähigkeit entdeckt wurden, stellte sich erst in den vergangenen Jahren heraus, dass auch Archaeen zu dieser Stoffwechselleistung in der Lage sind.

Da MikrobiologInnen viele Vertreter der Ammonium-oxidierenden Archaeen im Labor nicht züchten können, wird ihre Häufigkeit in Umweltproben meist über molekularbiologische Verfahren ermittelt, die auf dem Nachweis des amoA-Gens beruhen. "Bislang gingen alle ExpertInnen davon aus, dass Archaeen, die dieses Gen besitzen, Ammonium oxidieren, da das amoA-Gen für ein Schlüsselenzym dieses Prozesses kodiert", erläutert der Mikrobiologe.

Bisheriger Nachweis reicht nicht

Wagners Forschungsteam gelang es, in Industriekläranlagen in England erstmals amoA-tragende Archaeen nachzuweisen, die nicht Ammonium oxidieren, sondern einen anderen noch unbekannten Stoffwechsel besitzen. "Der vielfach eingesetzte Nachweis archaealer amoA-Gene reicht also nicht aus, um Ammonium-oxidierende Archaeen zu identifizieren. Ergebnisse, die mit diesem Verfahren erhalten wurden – bislang sind dazu weit über 100 wissenschaftliche Publikationen erschienen –, können die Häufigkeit und damit die Bedeutung dieser Organismen für den Stickstoffkreislauf dramatisch überschätzen", konstatiert Wagner.

Veröffentlicht werden diese überraschenden Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences". Der Befund wurde durch die Kombination von Modellierung und modernsten molekularbiologischen Methoden zur Einzelzellfunktionsanalyse erhalten. Hierfür arbeitete Wagners Forschungsteam mit Andreas Richter vom Department für Chemische Ökologie und Ökosystemforschung der Universität Wien sowie Arbeitsgruppen aus England, den Niederlanden und Dänemark zusammen.

Publikation
Thaumarchaeotes abundant in refinery nitrifying sludges express amoA but are not obligate autotrophic ammonia oxidizers. Marc Mußmann, Roland Hatzenpichler, Andreas Richter, Anneliese Müller, Holger Daims, Michael Wagner. In: PNAS Online Early Edition, September 19-23, 2011.
DOI: 10.1073/pnas.1106427108
Abstract: http://www.pnas.org/content/early/2011/09/15/1106427108.abstract
Wissenschaftlicher Kontakt
Univ.-Prof. Mag. Dr. Michael Wagner
Leiter des Departments für Mikrobielle Ökologie
Universität Wien
1090 Wien, Althanstraße 14 (UZA I)
T +43-1-4277-543 90
michael.wagner@univie.ac.at
Rückfragehinweis
Mag. Alexander Dworzak
Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien
1010 Wien, Dr.-Karl-Lueger-Ring 1
T +43-1-4277-175 31
M +43-664-602 77-175 31
alexander.dworzak@univie.ac.at

Alexander Dworzak | idw
Weitere Informationen:
http://www.univie.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie