Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Molekulare Spurensuche im arktischen Sediment

18.01.2010
Ölquellen und die Tiefen der Erdkruste sind wohl der Ursprung hitzeliebender Bakterien im arktischen Meeressediment.

Zu diesem Ergebnis hat ein vom Wissenschaftsfonds FWF unterstütztes Projekt beigetragen, in dessen Mittelpunkt molekularbiologische Methoden zur Untersuchung solcher "fehlplatzierten" Bakterien stehen. Die Möglichkeit, dass auch molekularbiologische Methoden Hinweise auf Erdölvorkommen liefern können, gibt dem Projekt eine spannende wirtschaftliche Facette.

Vor mehr als 50 Jahren fand man sie - woher sie kommen, blieb rätselhaft: Bakterien, die sich eigentlich erst ab 50 Grad Celsius so richtig wohlfühlen, aber im arktischen Meeresbodensediment vor Spitzbergen bei Temperaturen um den Gefrierpunkt leben. Dabei ist "leben" relativ zu verstehen, denn die gefundenen Bakterien zeigen dort wenig Neigung zu Stoffwechselaktivität und fristen ihr Dasein als Sporen, einer Überdauerungsform. Doch gerade ihr Stoffwechsel wäre eigentlich besonders interessant, sind einige doch als "Sulfatreduzierende Mikroorganismen" (SRMs) zum Abbau organischer Materie bei fehlendem Sauerstoff fähig. Und genau diese Fähigkeit gab erste Hinweise auf eine mögliche Herkunft dieser mikrobiellen Migranten.

AUS DER TIEFE
"An bestimmten Orten unseres Planeten herrschen Lebensbedingungen, die wir als unwirtlich bezeichnen würden, bei denen sich andere aber wohlfühlen. Thermophile SRMs lieben Temperaturen über 50 Grad Celsius und die Abwesenheit von Sauerstoff. Unter solchen Umständen können diese Mikroorganismen organisches Material abbauen", erläutert Projektleiter Dr. Alexander Loy vom Department für Mikrobielle Ökologie der Universität Wien und ergänzt: "Unterseeische Ölquellen, aber auch Lebensräume tief in der Erdkruste bieten solche Plätze und waren unsere erste Vermutung über die Herkunft thermophiler SRMs in arktischem Sediment."

Zur Klärung dieser Hypothese mussten Dr. Loy und sein Team zunächst entsprechende molekularbiologische Methoden anwenden, die eine Bestimmung der Verwandtschaften der thermophilen Bakterien erlaubten. Im Mittelpunkt der vom Wissenschaftsfonds FWF unterstützten Arbeit stand dabei die sogenannte 16S rRNA, ein Bestandteil bakterieller "Proteinfabriken". Aufgrund ihrer essenziellen Bedeutung für das Leben der Bakterien wird die 16S rRNA im Laufe der Evolution nur wenig verändert. Und diese wenigen Veränderungen erlauben Rückschlüsse auf die Verwandtschaften: Teilen zwei Arten eine dieser Veränderungen, so ist eine engere Verwandtschaft anzunehmen.

VERWANDTSCHAFT IN PROZENTEN
Der Erfolg dieser Arbeit stellte sich rasch ein und im September 2009 konnten erste Fakten vom Team um Dr. Loy gemeinsam mit Daten von KollegInnen des Bremer Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie sowie der Universitäten in North Carolina (USA) und Aarhus (Dänemark) in SCIENCE veröffentlicht werden. Zu den Ergebnissen dieser "Ahnenforschung" meint Dr. Loy: "Die engsten Verwandten der thermophilen Bakterien aus der Arktis kommen aus Erdölvorkommen in der Nordsee. Bis zu 96 Prozent der 16S rRNA stimmten zwischen diesen Arten und jenen aus dem arktischen Sediment überein." Das war ein erster Hinweis.

Ein weiterer wurde durch eine Analyse der Anzahl vorhandener Endosporen geliefert, die von Dr. Loys internationalen KollegInnen durchgeführt wurde. Denn aufgrund der gefundenen Anzahl wurde berechnet, dass pro Jahr und Quadratmeter 100 Mio. Bakteriensporen abgelagert werden. Das war der zweite wesentliche Hinweis auf den Ursprung dieser Bakterien. Offensichtlich muss dort eine so große Population existieren, dass eine kontinuierliche Versorgung möglich ist. Dafür kamen eigentlich nur Ölvorkommen und Ökosysteme der Erdkruste in Frage, in denen hohe Temperaturen ideale Lebensbedingungen für hitzeliebende Bakterien bieten.

Sollten diese thermophilen SRMs in arktischen Gewässern tatsächlich ihren Ursprung in unterseeischen Erdölquellen haben, dann würden die angewendeten Methoden auch einen Beitrag zur Ölexploration leisten können. Ein Aspekt, der für Dr. Loy im Rahmen seines FWF-Projektes nicht im Vordergrund steht aber ein durchaus praktischer "Nebeneffekt" sein könnte.

Bild und Text ab Montag, 18. Jänner 2010, ab 09.00 Uhr MEZ verfügbar unter:
http://www.fwf.ac.at/de/public_relations/press/pv201001-de.html
Originalartikel:
"A Constant Flux of Diverse Thermophilic Bacteria into the Cold Arctic Seabed" C. Hubert, A. Loy, M. Nickel, C. Arnosti, C. Baranyi, V. Brüchert, T. Ferdelman, K. Finster, F. M. Christensen, J. R. de Rezende, V. Vandieken, and B. B. Jørgensen. Science, 18. September 2009, VOL 325, doi: 10.1126/science.1174012
Wissenschaftlicher Kontakt:
Dr. Alexander Loy
Department für Mikrobielle Ökologie
Universität Wien
T +43 / 1 / 4277 - 54207
E loy@microbial-ecology.net
W www.microbial-ecology.net
Der Wissenschaftsfonds FWF:
Mag. Stefan Bernhardt
Haus der Forschung
Sensengasse 1
1090 Wien
T +43 / 1 / 505 67 40 - 8111
E stefan.bernhardt@fwf.ac.at

Michaela Fritsch | PR&D
Weitere Informationen:
http://www.microbial-ecology.net
http://www.fwf.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen
26.04.2017 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

nachricht Flechten aus dem Bernsteinwald
25.04.2017 | Georg-August-Universität Göttingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie