Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Seltsame Ernährungsgewohnheiten von Methan oxidierenden Mikroorganismen

06.11.2012
Methan entsteht unter Luftabschluss durch natürliche biologische und physikalische Prozesse zum Beispiel im Meeresboden.

Als Treibhausgas wirkt es deutlich stärker als Kohlendioxid. Den Mikroorganismen haben wir es zu verdanken, dass ein Großteil dieses Gases wieder inaktiviert wird, bevor es in die Atmosphäre gelangt und dort seine klimabeeinflussende Wirkung entfalten kann.


Hier wurden die Proben genommen. Das Guaymas-Becken an der Westküste von Mexiko.

Rita Dunker, MPI Bremen

Forscher aus Bremen haben jetzt nachgewiesen, dass die beim Abbau des Methans beteiligten Mikroorganismen sehr wählerisch bezüglich ihrer Nahrung sind. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences publiziert.

Kohlenstoff ist Grundbaustein...
Alles Leben auf der Erde basiert auf Kohlenstoff und seinen Verbindungen. Die wichtigen Zellbestandteile aller Lebewesen enthalten Kohlenstoff. Diesen Grundbaustein kann die Zelle entweder in Form von organischem Material zu sich nehmen; oder die Zelle bezieht ihren Kohlenstoff aus anorganischen Verbindungen wie dem Kohlendioxid. Forscher sprechen im ersten Fall von heterotrophen, im zweiten von autotrophen Organismen. Alle Pflanzen und viele Bakterien und Archaeen sind Autotrophe, während alle Tiere, einschließlich der Menschen, zu den Heterotrophen zählen. Die Autotrophen bilden die Basis für das Leben der Heterotrophen und aller höheren Lebensformen, indem sie anorganischen Kohlenstoff aufnehmen, um organisches Material aufzubauen.

... und kann auch Energiequelle sein
Neben Kohlenstoff als Grundlage für das Zellwachstum braucht jede Zelle Energie, um die Lebensprozesse in Gang zu halten. Methan kann solch ein Treibstoff sein. Bei den vor mehr als zehn Jahren von Bremer Forschern entdeckten Mikroben, die unter anoxischen, also sauerstofffreien Bedingungen Methan aufnehmen, gingen die Wissenschaftler bislang davon aus, dass das Methan sowohl den Kohlenstoff als auch die Energie liefert.

In der aktuellen PNAS-Studie zeigen Bremer Wissenschaftler vom MARUM und dem Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie jedoch, dass der Kohlenstoff aus dem Methanmolekül von den im Meer lebenden Archaeen als Grundbaustein verschmäht wird. „In unseren Wachstumsversuchen wurde markierter Kohlenstoff aus dem Methan nicht direkt in das Zellmaterial eingebaut, wohl aber der Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid. Das war schon eine Überraschung“, sagt PNAS-Autor Matthias Kellermann. Die Archaeen verhalten sich also genau so, wie es von so genannten Chemoautotrophen zu erwarten ist.

“Die Archaeen und die Sulfat reduzierenden Bakterien leben zusammen in Konsortien, die extrem langsam wachsen. Doch nur im neu entstanden Zellmaterial in Form von Lipiden konnten wir die Antwort auf unsere Frage finden, woher der Kohlenstoff stammt,“ ergänzt Kai-Uwe Hinrichs, Leiter der organischen Geochemie am MARUM.

Co-Autor Gunter Wegener vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie bilanziert: “Mit dem neuen Wissen können wir unsere Studien zum Methanabbau besser auswerten. Unsere überraschenden Ergebnisse verdeutlichen letztlich auch, dass viele mechanistische Details dieses global relevanten Prozesses immer noch unverstanden sind.“

Die für diese Studie genommenen Proben stammen aus dem Guaymas-Becken an der Westküste Mexikos. Sie wurden mit dem US-Tauchboot Alvin aus einer Tiefe von über 2.000 Metern geborgen.

Manfred Schlösser

Originalartikel
Autotrophy as a predominant mode of carbon fixation in anaerobic methane-oxidizing microbial communities
Matthias Y. Kellermann, Gunter Wegener, Marcus Elvert, Marcos Yukio Yoshinaga, Yu-Shih Lin,
Thomas Holler, Xavier Prieto Mollar, Katrin Knittel, and Kai-Uwe Hinrichs
PNAS doi/10.1073/pnas.1208795109

Dr. Manfred Schloesser | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpi-bremen.de/
http://www.marum.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Toxoplasmose-Erreger: Recyclingmechanismus stellt Vermehrung des Parasits Toxoplasma gondii sicher
13.09.2019 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Schwarzer Hautkrebs: Neue potentielle Biomarker für aggressiveres Tumorverhalten entdeckt
12.09.2019 | Universitätsmedizin Göttingen - Georg-August-Universität

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 working of a molecular string phone

Researchers from the Department of Atomically Resolved Dynamics of the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter (MPSD) at the Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg, the University of Potsdam (both in Germany) and the University of Toronto (Canada) have pieced together a detailed time-lapse movie revealing all the major steps during the catalytic cycle of an enzyme. Surprisingly, the communication between the protein units is accomplished via a water-network akin to a string telephone. This communication is aligned with a ‘breathing’ motion, that is the expansion and contraction of the protein.

This time-lapse sequence of structures reveals dynamic motions as a fundamental element in the molecular foundations of biology.

Im Focus: Meilensteine auf dem Weg zur Atomkern-Uhr

Zwei Forschungsteams gelang es gleichzeitig, den lang gesuchten Kern-Übergang von Thorium zu messen, der extrem präzise Atomkern-Uhren ermöglicht. Die TU Wien ist an beiden beteiligt.

Wenn man die exakteste Uhr der Welt bauen möchte, braucht man einen Taktgeber, der sehr oft und extrem präzise tickt. In einer Atomuhr nutzt man dafür die...

Im Focus: Milestones on the Way to the Nuclear Clock

Two research teams have succeeded simultaneously in measuring the long-sought Thorium nuclear transition, which enables extremely precise nuclear clocks. TU Wien (Vienna) is part of both teams.

If you want to build the most accurate clock in the world, you need something that "ticks" very fast and extremely precise. In an atomic clock, electrons are...

Im Focus: Künstliche Intelligenz bringt Licht ins Dunkel

Die Vorhersage von durch Licht ausgelösten molekularen Reaktionen ist bis dato extrem rechenaufwendig. Ein Team um Philipp Marquetand von der Fakultät für Chemie der Universitäten Wien hat nun unter Nutzung von künstlichen neuronalen Netzen ein Verfahren vorgestellt, welches die Simulation von photoinduzierten Prozessen drastisch beschleunigt. Das Verfahren bietet neue Möglichkeiten, biologische Prozesse wie erste Schritte der Krebsentstehung oder Alterungsprozesse von Materie besser zu verstehen. Die Studie erschien in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Chemical Science" und eine zugehörige Illustration auf einem der Cover.

Maschinelles Lernen spielt in der chemischen Forschung eine immer größere Rolle, z.B. bei der Entdeckung und Entwicklung neuer Moleküle und Materialien. In...

Im Focus: Graphene sets the stage for the next generation of THz astronomy detectors

Researchers from Chalmers University of Technology have demonstrated a detector made from graphene that could revolutionize the sensors used in next-generation space telescopes. The findings were recently published in the scientific journal Nature Astronomy.

Beyond superconductors, there are few materials that can fulfill the requirements needed for making ultra-sensitive and fast terahertz (THz) detectors for...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Die Digitalisierung verändert die Medizin

13.09.2019 | Veranstaltungen

Wie verändert Autonomes Fahren unseren Alltag?

12.09.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Wie können wir Algorithmen vertrauen?

11.09.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Digitalisierung verändert die Medizin

13.09.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Toxoplasmose-Erreger: Recyclingmechanismus stellt Vermehrung des Parasits Toxoplasma gondii sicher

13.09.2019 | Biowissenschaften Chemie

Hoher Wert für die Hubble-Konstante mit Hilfe von Gravitationslinsen

13.09.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics