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Anaerobe Methanoxidation Methan oxidierende Mikroorganismen charakterisiert

Redakteur: Olaf Spörkel

Wissenschaftlern aus Leipzig und Pasadena ist es gelungen, syntrophisch lebende Tiefsee-Mikroorganismen, die den Methanaustrag aus dem Ozeanboden in die Atmosphäre verringern, aufzureinigen und ihre Genome zu sequenzieren.

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Archaeen (rot) und Bakterien (grün) bilden ein Konsortium zur Methanoxidation. Die Proben stammen aus Tiefseesedimenten vor der Küste Kaliforniens, Monterey Bay nach Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (CARD-FISH). (Quelle: Annelie Pernthaler/UFZ)
Archaeen (rot) und Bakterien (grün) bilden ein Konsortium zur Methanoxidation. Die Proben stammen aus Tiefseesedimenten vor der Küste Kaliforniens, Monterey Bay nach Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (CARD-FISH). (Quelle: Annelie Pernthaler/UFZ)
( Archiv: Vogel Business Media )

Leipzig, Pasadena – Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig und des California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena haben Mikroorganismen charakterisiert, die in der Tiefsee unter Ausschluss von Sauerstoff Methan oxidieren.

Die Forscher um Dr. Annelie Pernthaler vom UFZ entwickelten hierfür ein neues molekularbiologisches Verfahren, um ausgewählte Spezies an Mikroorganismen von komplexen natürlichen Gemeinschaften zu trennen und diese isoliert zu untersuchen.

Bei der neuen Methode werden die Mikroorganismen mit Eisenkügelchen markiert und mit einem Magneten aus dem Tiefseesediment herausgezogen.

Nach der Sequenzierung von etwa einem Drittel des Genoms der Mikroorganismen konnten alle für die anaerobe Methanoxidation verantwortlichen Gene identifiziert werden. Die Forscher entdeckten zudem drei weitere Bakterienarten, die in einer Gemeinschaft mit den Archaeen leben. Ihre Rolle im Methankreislauf ist jedoch noch unklar.

Dr. Pernthaler und Kollegen fanden außerdem Gene für die Stickstoff-Fixierung und zeigten in Laborexperimenten, dass die Archaeen diesen Prozess tatsächlich durchführen.

Methanoxidation in der Tiefsee

Methan löst sich kontinuierlich aus riesigen Methanhydrat-Lagern im Ozeanboden und ist ein 20fach stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid. Mikroorganismen verarbeiten mehr als 80 Prozent davon. Die Lebensgemeinschaften leben in den Sedimenten der Weltmeere direkt über Methanhydrat-Lagern und verringern so deutlich ein Entweichen des Treibhausgases in die Atmosphäre.

Originalveröffentlichung: Pernthaler A, Dekas AE, Brown CT, Goffredi SK, Embaye T, Orphan VJ.: Diverse syntrophic partnerships from deep-sea methane vents revealed by direct cell capture and metagenomics. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008 May 13;105(19):7052-7. Epub 2008 May

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