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 Stammzellen verlassen Blutgefäße in strömungsarmen Zonen des Knochenmarks
17.02.2017 | Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, Münster

nachricht Der Entropie auf der Spur
17.02.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Im Focus: Weltweit genaueste und stabilste transportable optische Uhr

Optische Strontiumuhr der PTB in einem PKW-Anhänger – für geodätische Untersuchungen, weltweite Uhrenvergleiche und schließlich auch eine neue SI-Sekunde

Optische Uhren sind noch genauer als die Cäsium-Atomuhren, die gegenwärtig die Zeit „machen“. Außerdem benötigen sie nur ein Hundertstel der Messdauer, um eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

Ökologischer Landbau: Experten diskutieren Beitrag zum Grundwasserschutz

17.02.2017 | Veranstaltungen

Von DigiCash bis Bitcoin

16.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Stammzellen verlassen Blutgefäße in strömungsarmen Zonen des Knochenmarks

17.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

LODENFREY setzt auf das Workforce Mangement von GFOS

17.02.2017 | Unternehmensmeldung

50 Jahre JULABO : Erfahrung – Können & Weiterentwicklung!

17.02.2017 | Unternehmensmeldung