Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

Zur ökologischen Rolle nicht kultivierter Mikroorganismen in den Weltmeeren

Obwohl in marinen Stramenopilen (MAST) eine der Hauptursachen für das Bakteriensterben in den Ozeanen gesehen wird, ist noch zu wenig über ihre Abundanz und ökologische Rolle in globalen Ökosystemen bekannt. Eine EU-Initiative untersuchte daher mögliche weltweite Schlüsselfunktionen dieser nicht kultivierten marinen Mikroorganismen.
Zur ökologischen Rolle nicht kultivierter Mikroorganismen in den Weltmeeren
Die Einteilung der eukaryotischen Mikroben erfolgt in 18 eigenständige Gruppen, die weit verbreitet und so genannte bakterielle Weidegänger sind. Als solche können sie enormen Einfluss auf die Funktion mariner Ökosysteme haben. Trotzdem ist ihre Diversität zumeist unerforscht, sodass Analysen der mikrobiellen Vielfalt von MAST wie auch der ökologischen und evolutionären Effekte wichtige aktuelle Aufgaben für die Wissenschaft sind.

In diesem Sinne führte das EU-finanzierte Projekt DYGEMAST (Dynamics, genomics and functional significance of uncultured marine stramenopiles) Einzelzellanalysen durch, um die dynamische Abundanz von MAST und ihre ökologische Bedeutung für die Weltmeere zu klären.

Mittels automatisierter picoeukaryotischer Zellzählung untersuchten die Projektpartner die Dynamik mehrerer MAST-Linien in marinen Systemen. Zunächst wurde dieser Ansatz optimiert, um die Dichte von Picoeukaryonten mit unterschiedlicher Zellgröße im großen Probenspektrum genauer abschätzen zu können. Mit dieser Methode konnte die vertikale und räumliche Verteilung von drei MAST-Gruppen in Abhängigkeit von Umweltfaktoren ermittelt werden, was Daten zur Ökologie dieser Organismen lieferte. Die Ergebnisse zeigten eine variierende Abundanz bei den drei Linien, wobei die höchste Dichte an der Wasseroberfläche in Küsten- und Äquatornähe festgestellt wurde.

Mit modernsten Techniken untersuchte DYGEMAST auch die Genomik und Funktion von MAST-Linien in marinen Ökosystemen. So konnten durch Kombination von Einzelzellen neue genomische Daten zu einer bestimmten untersuchten MAST-Linie gewonnen werden. Die Co-Assemblierungsstrategie erweiterte signifikant die Menge an genomischen Daten (von rund 20 % der Genfunktionen bei Einzelzellen auf rund 70 % bei der Co-Assemblierung). Der Ansatz liefert zunächst Daten zum strukturellen und funktionellen Aufbau von MAST-Genomen, aus denen sich dann Rückschlüsse auf die Ökologie und Evolution dieser eukaryotischen Mikroben ziehen lassen.

Dank DYGEMAST kann das Spektrum bestehender Werkzeuge und Ansätze für die Analyse von MAST auf andere Protisten erweitert werden. Bessere Einblicke zur Bedeutung der mikrobiellen Diversität in den Ozeanen mit den von MAST entwickelten Methoden können dazu beitragen, dem globalen Klimawandel und drohenden Verlust der Artenvielfalt entgegenzuwirken.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Mikroorganismen, marine Stramenopiles, eukaryotische Mikroben, Picoeukaryoten, Einzelzell-Genomik, automatische Zellzählung, DYGEMAST
Datensatznummer: 190679 / Zuletzt geändert am: 2016-12-08
Folgen Sie uns auf: RSS Facebook Twitter YouTube Verwaltet vom Amt für Veröffentlichungen der EU Nach oben