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 Grazer Forscher stellen Methode zur dreidimensionalen Charakterisierung vulkanischer Wolken vor
14.12.2017 | Karl-Franzens-Universität Graz

nachricht Rest-Spannung trotz Megabeben
13.12.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik