Universität Rostock - 01.11.2016
Neue Schutzsubstanz zum Überleben in salzhaltigen Gewässern entdeckt
Wissenschaftler der Universitäten Rostock und Freiburg sowie der Bar-Ilan University, Tel-Aviv gehen Salzanpassungsstrategien von Cyanobakterien auf den Grund
Cyanobakterien, die früher als Blaualgen bezeichnet wurden, sind photosynthetisierende Bakterien, die eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf spielen. Viele Cyanobakterien können aber auch Luftstickstoff binden und in für andere Algen und Pflanzen nutzbare Stickstoffverbindungen umbauen. Ein solches Cyanobakterium ist Trichodesmium, das in tropischen und subtropischen Ozeanen wesentlich zur "Düngung" dieser Gewässer mit Stickstoffverbindungen und damit deren Produktivität beiträgt. Um jedoch in salzreichen Lebensräumen wie dem Ozean überleben zu können, müssen Mikroorganismen kleine organische Verbindungen als Schutzsubstanzen akkumulieren, um die hohen Salzgehalte des Umgebungsmediums zu ertragen.
Forschungen der letzten Jahre haben eine große Vielfalt derartiger
Schutzsubstanzen ermittelt, wobei im Ozean lebende Cyanobakterien
normalerweise die Schutzsubstanz Glucosylglycerol akkumulieren. In der
Erbsubstanz von Trichodesmium ließen sich allerdings keine Gene zur
Bildung dieser Verbindung noch einer anderen bekannten Schutzsubstanz
nachweisen. Dieser geheimnisvollen Salzanpassungsstrategie von
Trichodesmium sind Forscher der Universität Rostock in Kooperation mit
Wissenschaftlern von der Universität Freiburg sowie der Bar-Ilan
University, Tel-Aviv, Israel auf den Grund gegangen. In ihrer gerade in
der renommierten Zeitschrift "Proceedings of the National Academy of
Sciences USA" [1] erschienenen Publikation konnte Dr. Nadin Pade aus der
Abteilung Pflanzenphysiologie des Instituts Biowissenschaften der Universität
Rostock die grundlegenden Mechanismen der Salzanpassung dieses global
bedeutsamen Cyanobakterium aufklären. In Zusammenarbeit mit Kollegen vom
Institut Chemie unserer Universität gelang es ihr mit Homoserinbetain eine
neue Schutzsubstanz für Cyanobakterien nachzuweisen. Neben der Aufklärung
der Struktur wurden auch die Schutzwirkung dieser Substanz sowie ihr
Biosyntheseweg aufgeklärt.
Diese neuen Erkenntnisse erklären nicht nur, wie sich Trichodesmium an die hohen Salzgehalte des Ozeans anpasst. Darüber hinaus ergeben sich neue Forschungsansätze um zu ergründen, wie diese Schutzsubstanz sich auf die Lebensgemeinschaft im Ozean auswirkt, wenn es zu deren Freisetzung beim Absterben der Trichodesmium-Massenentwicklungen kommt.
Heute werden die mit bloßem Auge zu erkennenden rot gefärbten Massenentwicklungen dieses Cyanobakteriums aus dem Weltall per Satellit überwacht, um den Beitrag von Trichodesmium zur "Düngung" des Ozeans und damit zum globalen Stickstoffkreislauf abzuschätzen.
Anmerkung:
[1] http://www.pnas.org/content/early/2016/10/27/1605482113.full.pdf?with-ds=yes
Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung unter:
http://idw-online.de/de/institution210
*
Quelle:
Informationsdienst Wissenschaft e. V. - idw - Pressemitteilung
Universität Rostock, Ingrid Rieck, 01.11.2016
WWW: http://idw-online.de
E-Mail: service@idw-online.de
veröffentlicht im Schattenblick zum 3. November 2016
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