Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zwerg aus dem Meer kultiviert

22.09.2005


Oldenburger Mikrobiologe berichtet im Wissenschaftsmagazin "Nature" über Kultivierungserfolg bei Mikroorganismen.



In der neuesten Ausgabe des renommierten Wissenschaftsmagazins "Nature" (Volume 437 Number 7058 / 22. September 2005) berichtet der Mikrobiologe Dr. Martin Könneke vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg über die erfolgreiche Kultivierung der "marinen Crenarchaeota", eines Bakteriums, das zu den häufigsten in den Ozeanen zählt und bislang als nicht kultivierbar galt.



Ozeane bergen eine ungeheure Vielfalt mikroskopisch kleiner Organismen, die enorme Stoffumsetzungen in den Meeren durchführen und so maßgeblich Einfluss auf das Klima der Erde haben. Durch molekularbiologische Methoden, so der Oldenburger Wissenschaftler, sei es heute möglich, die Vielfalt zu analysieren und sogar einzelne Mikroorganismen zu benennen und ihre Anzahl zu bestimmen. Schwieriger dagegen sei es, gezielt bestimmte Mikroorganismen im Labor zu kultivieren, um Aussagen über ihre Rolle in den Stoffkreisläufen im riesigen Lebensraum Ozean treffen zu können.

In den letzten dreizehn Jahren hat die Wissenschaft herausgefunden, dass eine spezielle Gruppe von Einzellern, die die Wissenschaft als "marine Crenarchaeota" bezeichnet, ein Drittel der Mikroorganismengemeinschaft repräsentieren und somit einen der häufigsten Zelltypen im Ozean darstellen. Besonders zahlreich treten die marinen Crenarchaeota in den dunklen Ozeantiefen und während der dunklen Wintermonate in den polaren Meeren auf. Trotz vieler Bemühungen war es bisher nicht möglich, das Wachstum der Organismen im Labor anzuregen. Bisher war daher nichts über ihre Lebensweise bekannt, und ihre ökologische Rolle blieb ein Mysterium.

Im Wissenschaftsmagazin "Nature" beschreibt nun Dr. Martin Könneke zusammen mit Kollegen von der University of Washington in Seattle, USA, die erfolgreiche Kultivierung dieses bisher als unkultivierbar geltenden marinen Mikroorganismus. Der im Labor von Prof. David A. Stahl in Seattle kultivierte Stamm soll den wissenschaftlichen Namen Nitrosopumilus maritimus tragen, was übersetzt der "Ammonium-oxidierende Zwerg aus dem Meer" bedeutet. Der Name unterstreicht, so Könneke, die geringe Größe dieses Organismus von nur einem halben Tausendstel Millimeter, der selbst im Vergleich zu den meisten anderen Bakterien als Zwerg erscheint und nur schwer unter dem Lichtmikroskop sichtbar ist.

Durch die erfolgreiche Kultivierung konnten die Autoren aufklären, was Nitrosopumilus maritimus zum Wachsen benötigt und wie dieser Organismus in den kalten nährstoffarmen Bereichen der Ozeane überleben kann. Der Einzeller ist in der Lage seine Biomasse, wie beispielsweise die Pflanzen, aus Kohlendioxid aufzubauen. Seine Energie, die er zum Wachsen benötigt, gewinnt Nitrosopumilus maritimus durch die Veratmung von im Meerwasser gelöstem Ammonium. Aufgrund dieser Eigenschaften und der Häufigkeit der marinen Crenarchaeota ist davon auszugehen, dass diese einen großen Einfluss auf die Stickstoff- und Kohlenstoffkreisläufe der Erde haben.

Eine weitere Besonderheit der marinen Crenarchaeota ist die Tatsache, dass alle ihrer bisher kultivierten Verwandten nur bei Temperaturen oberhalb von 55 °C wachsen und in extrem heißen und sauren Lebensräumen vorkommen. Die Erforschung des Ursprungs der Crenarchaeota, also die Frage, ob die Vorfahren aus heißen Quellen oder aus dem kalten Ozean stammten, wird neben der Isolierung von weiteren marinen Crenarchaeota einen Forschungsschwerpunkt in den kommenden Jahren bilden.

Die Kultivierungsarbeit wurde im Labor von Prof. David A. Stahl an der University of Washington in Seattle durchgeführt. Dr. Könneke war während eines fast zweijährigen Forschungsaufenthalts in Seattle maßgeblich an der Entwicklung der Kultivierungsbedingungen und der Isolierung beteiligt. Seit Januar 2005 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Paläomikrobiologie am ICBM in Oldenburg tätig.

Gerhard Harms | idw
Weitere Informationen:
http://www.icbm.de/pmbio
http://www.nature.com/nature/journal/v437/n7058/pdf/nature03911.pdf
http://www.uni-oldenburg.de/

Weitere Berichte zu: Crenarchaeota Labor Mikroorganismus Organismus Ozean Zwerg

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie