Projektbeschreibung
Mit Algen und Kohlendioxidspeicherung assoziierte Bakterien erforschen
Algen sind wichtig für die Bindung von CO2 aus der Atmosphäre und tragen auf diese Weise zum globalen Kohlenstoffkreislauf bei. Während ein großer Teil dieses Kohlenstoffs von den Meereslebewesen verbraucht wird, verbleibt ein beträchtlicher Teil im Ozean, wo er zur Speicherung von CO2 beiträgt und dessen Anreicherung in der Atmosphäre abschwächt. Dieses gespeicherte Kohlendioxid stammt größtenteils aus komplexen Zuckern, die von Algen produziert werden und für ihr Überleben unerlässlich sind. Bei der Forschung wurden jedoch häufig die spezialisierten Bakterien vernachlässigt, die sich von diesen Zuckern ernähren. Das Team des ERC-finanzierten Projekts ERODERS wird die Wechselwirkungen zwischen diesen spezialisierten Bakterien und den diese komplexen Zucker bildenden Algen untersuchen. Die Arbeit von ERODERS wird offenbaren, wie diese Bakterien die Gesundheit der Algen unterstützen und welche Rolle sie in den Prozessen zur Kohlendioxidbindung in der Meeresumwelt übernehmen.
Ziel
Marine algae fixing CO2 into organic matter is central to the global carbon cycle. While the food chain and marine bacteria consume roughly half of the fixed carbon, a harder-to-degrade fraction remains in the ocean, naturally sequestering CO2 and lessening climate change effects. This remaining fraction is mainly derived from algal complex glycans that provide structural support, defense against microbial pathogens, and can be a carbon source for the algae microbiome. The specialized bacteria feeding on complex glycans are integral to the algae microbiome, yet, have been historically dismissed.
ERODERS focuses on the unidentified mechanisms supporting the interactions between bacteria feeding on complex fucose-containing sulfated polysaccharides (FCPS) and the (host) algae that produce them. I propose that specialized bacteria have co-evolved with algae and have a key role in unlocking glycans that maintain the algae microbiome and simultaneously modify the structure of glycans that participate in carbon sequestration processes. Bacteria belonging to the Verrucomicrobiota and Planctomycetota phyla are the only groups living on algae that carry the enzymes to consume FCSPs. Using a combination of cutting-edge approaches (multi-omic, visualization, and physiologic examination), we will expand into the unknown diversity and population structure of FCSP degrading bacteria on micro and macroalgae. To tease apart the effects on algae health, we will incubate the model brown algae Ectocarpus with FCSP-degrading bacteria under laboratory conditions and examine both the response of incubated bacteria and the impact on the algae growth and its microbiome.
This proposal presents a unique opportunity to unveil the microbial diversity and mechanisms that link bacteria to the metabolism of complex glycans involved in carbon sequestration processes and the evolutionary significance shaping the relationship between bacteria hosts with implications from marine to gut ecosystems
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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