{"id":64853,"date":"2019-07-16T07:35:05","date_gmt":"2019-07-16T05:35:05","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=64853"},"modified":"2019-07-12T14:58:45","modified_gmt":"2019-07-12T12:58:45","slug":"bakterium-verwandelt-abfall-in-nahrung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/bakterium-verwandelt-abfall-in-nahrung\/","title":{"rendered":"Bakterium verwandelt Abfall in Nahrung"},"content":{"rendered":"
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Kentrophoros sp., gesammelt in Elba, Italien. Dieser Ciliat, der aus einer einzigen riesigen (> 1 mm) eukaryotischen Zelle besteht, tr\u00e4gt mehrere Millionen bakterielle Symbionten mit sich herum und erntet sie als Nahrung. \u00a9 MPI f. marine Mikrobiologie\/ Brandon Seah<\/figcaption><\/figure>\n

Bremer Forscher und Forscherinnen am Max-Planck-Institut f\u00fcr marine Mikrobiologie haben ein Bakterium entdeckt, dass als Symbiont die Abfallprodukte seines Wirts in Biomasse umwandelt: Kentron lebt als Untermieter in Wimpertierchen und ist der erste bekannte Schwefel-oxidierende Symbiont, der v\u00f6llig heterotroph ist.<\/strong><\/p>\n

Pflanzen nutzen die Lichtenergie der Sonne, um mittels Fotosynthese Kohlendioxid (CO2<\/sub>) in Biomasse umzuwandeln. Tiere sind dazu nicht in der Lage. Deshalb haben sich einige von ihnen mit Bakterien zusammengetan, die die sogenannte Chemosynthese beherrschen. Die funktioniert fast wie Fotosynthese, nur dass chemische Energie anstelle von Lichtenergie genutzt wird. Viele Tiere brauchen chemosynthetische Bakterien, die sie mit Nahrung versorgen. Diese Symbionten wandeln CO2<\/sub> in Biomasse um und werden anschlie\u00dfend von ihrem Wirt verdaut. Kentron, ein Bakterium, das das Wimpertierchen Kentrophoros ern\u00e4hrt, galt bislang als lediglich ein weiterer chemosynthetischer Symbiont. Neue Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass die Dinge anders liegen.<\/p>\n

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Probennahme von Kentrophoros in Elba, Italien, und Niv\u00e5, D\u00e4nemark. \u00a9 MPI f. marine Mikrobiologie\/ Brandon Seah (links), Silke Wetzel (rechts)<\/figcaption><\/figure>\n

Aus Abfall wird Nahrung
\nEin internationales Team unter der Leitung des Max-Planck-Instituts f\u00fcr marine Mikrobiologie hat das Erbgut von Kentron analysiert, dem Schwefel-oxidierenden Symbionten der Wimpertierchen (Ciliaten). \u201eEntgegen unseren Erwartungen haben wir keines der bekannten Gene entdeckt, die f\u00fcr die Fixierung von CO2<\/sub> erforderlich sind\u201c, berichtet Erstautor Brandon Seah.<\/p>\n

Wenn Kentron kein CO2<\/sub> binden kann, wovon lebt er dann? \u201eAus seinen Genen zu schlie\u00dfen, verwendet Kentron kleine organische Verbindungen und verwandelt diese in Biomasse\u201c, erkl\u00e4rt Nicole Dubilier, Direktorin am Max-Planck-Institut f\u00fcr marine Mikrobiologie und leitende Autorin der Studie. Dazu geh\u00f6ren Verbindungen wie Acetat oder Propionat \u00ad\u2013 typische \u201eminderwertige\u201c Abfallprodukte der Zellen. \u201eSo gesehen betreibt Kentron ein Upcycling, es wertet den Abfall auf. Kentron wandelt h\u00f6chstwahrscheinlich Abfallprodukte aus der Umwelt und von ihren Wirten in h\u00f6herwertige Biomasse um, um seinen Wirt zu ern\u00e4hren.\u201c<\/p>\n

Kentrophoros ist ein d\u00fcnnes, l\u00e4ngliches Wimpertierchen, das in sandigen Meeresb\u00f6den zuhause ist. Dort kann es leicht zwischen den Sandk\u00f6rnchen hindurchgleiten. Bei der Ern\u00e4hrung ist es fast vollst\u00e4ndig von seinen Symbionten abh\u00e4ngig, es hat nicht einmal mehr einen eigenen Mund. Seah, der mittlerweile am Max-Planck-Institut f\u00fcr Entwicklungsbiologie in T\u00fcbingen arbeitet, und seine Kollegen und Kolleginnen sammelten Proben an Standorten im Mittelmeer, der Karibik und der Ostsee. Kentrophoros w\u00e4chst und vermehrt sich aber nicht im Labor.<\/p>\n

Genetische Analysen best\u00e4tigt<\/h3>\n
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Die gleiche Art von Kentrophoros wie im oberen Bild, gef\u00e4rbt mit einem Fluoreszenzfarbstoff, der die DNA gr\u00fcn f\u00e4rbt. Die drei hellen Punkte in der Mitte sind die drei Zellkerne des eukaryontischen Wirts. \u00a9 MPI f. marine Mikrobiologie\/ Brandon Seah<\/figcaption><\/figure>\n

Wie also konnten die Forscher und Forscherinnen die Ern\u00e4hrungsgewohnheiten von Kentron untersuchen? \u201eUnsere Kollegen in Calgary und North Carolina haben eine Methode entwickelt, um sogar in unseren winzigen Proben den sogenannten Stabile-Isotopen-Fingerabdruck von Proteinen zu messen\u201c, erkl\u00e4rt Seah. Dieser Fingerabdruck verr\u00e4t einiges dar\u00fcber, woher ein Organismus seinen Kohlenstoff bezieht. Der Fingerabdruck der Kentron-Bakterien ist ganz anders als jener von anderen chemosynthetischen Symbionten aus \u00e4hnlichen Lebensr\u00e4umen. \u201eDas zeigt deutlich, dass Kentron seinen Kohlenstoff anders bekommt als andere Symbionten.\u201c<\/p>\n

Die vorliegenden Ergebnisse liefern ein Gegenbeispiel zur g\u00e4ngigen Lehrbuchmeinung. Diese besagt, dass symbiotische Bakterien den Gro\u00dfteil ihrer Biomasse aus CO2<\/sub> oder Methan aufbauen. Im Gegensatz dazu scheint es Kentron nicht m\u00f6glich zu sein, Biomasse so von Grund auf neu zu erzeugen. \u201eOrganische Substrate aus der Umwelt aufzunehmen und Abf\u00e4lle ihrer Wirte zu recyclen k\u00f6nnte in diesen Symbiosen wichtiger sein, als bisher vermutet\u201c, schlie\u00dft Mitautor Harald Gruber-Vodicka vom Max-Planck-Institut f\u00fcr marine Mikrobiologie. \u201eDas ist bedeutsam f\u00fcr \u00f6kologische Modelle des Kohlenstoffkreislaufs in der Umwelt. Wir sind schon gespannt, demn\u00e4chst die Details und Vor- und Nachteile der beiden Strategien genauer zu untersuchen.”<\/p>\n

 <\/p>\n

Kontakte<\/h3>\n

Prof. Dr. Nicole Dubilier
\nMax-Planck-Institut f\u00fcr marine Mikrobiologie, Bremen
\nTel.: +49 421 2028-932
\nE-Mail: ndubilie@mpi-bremen.de<\/a><\/p>\n

Dr. Fanni Aspetsberger
\nMax-Planck-Institut f\u00fcr marine Mikrobiologie, Bremen
\nTel.: +49 421 2028-947
\nE-Mail: faspetsb@mpi-bremen.de<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n

Brandon K. B. Seah, Chakkiath Paul Anthony, Bruno Huettel, Jan Zarzycki, Lennart Schada von Borzyskowski, Tobias J. Erb, Angela Kouris, Manuel Kleiner, Manuel Liebeke, Nicole Dubilier, Harald R. Gruber-Vodicka
\n‘Sulfur-oxidizing symbionts without canonical genes for autotrophic CO2 fixation’
\nmBio. DOI: 10.1128\/mBio.01112-19<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Bremer Forscher und Forscherinnen am Max-Planck-Institut f\u00fcr marine Mikrobiologie haben ein Bakterium entdeckt, dass als Symbiont die Abfallprodukte seines Wirts in Biomasse umwandelt: Kentron lebt als Untermieter in Wimpertierchen und ist der erste bekannte Schwefel-oxidierende Symbiont, der v\u00f6llig heterotroph ist. Pflanzen nutzen die Lichtenergie der Sonne, um mittels Fotosynthese Kohlendioxid (CO2) in Biomasse umzuwandeln. Tiere […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[13293,10681],"supplier":[621,10112,1757],"class_list":["post-64853","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-bakterien","tag-biomasse","supplier-max-planck-gesellschaft","supplier-max-planck-institut-fuer-entwicklungsbiologie","supplier-max-planck-institut-fuer-marine-mikrobiologie"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/64853","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=64853"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/64853\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=64853"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=64853"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=64853"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=64853"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}