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 Wegbereiter für Vitamin A in Reis
21.07.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pharmakologie - Im Strom der Bläschen
21.07.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

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: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten