Neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe zu Zuckerverarbeitung von Meeresbakterien

Mikroorganismen im Meer, die in so genannten Mikrobiom-Gruppen leben, spielen eine wichtige Rolle. Sie helfen, die Nährstoffe im Wasser zu regulieren. Dies hat einen großen Einfluss auf das globale Klima und ist daher von besonderem Interesse. Eine Schlüsselfunktion mariner Mikroorganismen ist der Abbau von Zucker. Er spielt eine wichtige Rolle als Energielieferant und trägt zur normalen Funktion von Lebewesen bei.

Während die biochemischen Prozesse des Zuckerabbaus gut verstanden sind, ist das Wissen über die spezifischen Abbaumechanismen und das Verhalten von Mikroorganismen gegenüber Zucker begrenzt: „Im Moment schauen sich Forschende, die Mikroorganismen untersuchen, hauptsächlich deren DNS an – den genetischen Bauplan –, um herauszufinden, ob sie in der Lage sind, bestimmte Zucker abzubauen. Dabei können sie noch nicht sagen, ob diese Fähigkeiten auch tatsächlich in einer speziellen Umgebung und zu einer bestimmten Zeit genutzt werden“, erläutert Meeresbiologin Dr. Greta Reintjes, die neue Emmy Noether-Gruppenleiterin an der Uni Bremen ist.

Um den Zuckerabbau zu erforschen, untersucht die Forschungsgruppe „Microbial-Carbohydrate Interactions Group“ (MiCarb) die Mikroorganismen in ihrer natürlichen Umgebung. Im Zentrum sollen vier Fragen stehen: Wie verarbeiten diese winzigen Organismen die Zuckerstoffe, welche Mechanismen spielen dabei eine Rolle? Wie schnell und aktiv führen sie diese Prozesse in ihrer natürlichen Umgebung durch? Kooperieren die Mikroorganismen miteinander oder stehen sie in Konkurrenz? Wie beeinflusst ihr Verhalten während der Nahrungssuche den Kreislauf organischer Stoffe in den Ozeanen?

In dem interdisziplinären Projekt werden verschiedene Techniken eingesetzt mit einem speziellen Fokus auf die Charakterisierung von Mikroorganismen (Phänotypisierung). Ziel des Projektes ist es laut Reintjes, „zu verstehen, wie Mikroorganismen, die Zucker abbauen, arbeiten und die Stoffwechselaktivitäten dieser Mikroorganismen zu verschiedenen Zeiten in verschiedenen Ökosystemen zu erfassen. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse dieses Projekts werden uns einen tiefen Einblick geben in die Auswirkungen der Aktivitäten einzelner Mikroorganismen auf die Struktur und Funktionen von Mikrobiomen und lässt uns die Funktionsweise von Ökosystemen besser begreifen.“