Phänotypisierung von Mikrobiomen, um individuelle physiologische Kapazitäten zu identifizieren und Heterotrophie in situ zu quantifizieren.

• Antragstellerin: Dr. Greta Reintjes
• Fachliche Zuordnung: Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496342779

Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, ein phänotypisches Verständnis dafür zu erlangen, wie heterotrophe Mikroorganismen in Meer Glykane verarbeiten. Der marine Kohlenstoffkreislauf ist einer der größten und dynamischsten Komponenten des Kohlenstoffkreislaufs der Erde. Derzeit analysieren Mikrobiologen vor allem den genetischen Bauplan von Mikroben (Genotyp), um das Potenzial der Organismen zum Abbau einzelner Glykane abzuleiten. Diese Analysen bestimmen jedoch nicht, ob die potentiellen Funktionen in einer bestimmten Zeit und einem bestimmten Raum (Phänotyp) ausgeführt werden. Um mikrobielle Stoffwechselkapazitäten wirklich zu identifizieren und zu quantifizieren, müssen wir den nächsten Schritt gehen und mikrobielle Funktionen in situ phänotypisch beschreiben. Daher werden wir in diesem Projekt neuartige phänotypische Ansätze verwenden, um 1) die Mechanismen zu identifizieren, durch die einzelne marine Heterotrophe Glykane verarbeiten, 2) ihre Aktivitätsrate in situ zu quantifizieren, 3) herauszufinden, ob die Mikroorganismen sich kooperativ oder kompetitiv verhalten, und 4) zu bestimmen, wie sich die Nahrungssuchverhalten der Mikroorganismen auf den Umsatz organischer Stoffe in den Ozeanen auswirkt. Darüber hinaus werden wir untersuchen, wie Ressourcenkonkurrenz und Syntrophie (metabolische Kreuzfütterung) den mikrobiell getriebenen Kohlenstoffkreislauf beeinflussen. Das interdisziplinäre Projekt wird verschiedene Techniken kombinieren. Darunter sind neue Ansätze zur Phänotypisierung, Durchflusszytometrie, Glykobiologie, Mikrobiologie und molekularökologische Methoden. Diese wird es uns ermöglichen, mikrobielle Heterotrophie nach ihrer spezifischen Funktion zu klassifizieren und die Stoffwechselkapazität von Mikroorganismen zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb eines bestimmten Ökosystems zu quantifizieren. Die wissenschaftlichen Entdeckungen dieses Projekts werden es uns ermöglichen, die Auswirkung der Aktivität einzelner Mikroben auf die Struktur und die Funktionen mikrobieller Gemeinschaften besser zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Großgeräte: HPLC system
• Gerätegruppe: 1350 Flüssigkeits-Chromatographen (außer Aminosäureanalysatoren 317), Ionenaustauscher