max-planck- institut für marine mikrobiologie .alkane degradation under anoxic conditions by a...

Max-Planck-Institut fr MarineMikrobiologie

Inhalt

1 DasMax-Planck-InstitutfrMarineMikrobiologie (MPI)

3 AbteilungMikrobiologie 4 - Arbeitsgruppe kophysiologie

5 AbteilungBiogeochemie 6 - Arbeitsgruppe Mikrosensoren

7 AbteilungMolekularekologie 8 - Arbeitsgruppe Mikrobielle Genomik & Bioinformatik 9 - Arbeitsgruppe Symbiose

10 Max-Planck-ForschungsgruppefrMikrobielleFitness

11 HGF-MPG-BrckengruppefrTiefseekologieund-technologie

12 Max-Planck-ForschungsgruppefrMarineIsotopengeochemie

13 Max-Planck-ForschungsgruppefrMarineGeochemie

14 LehreundLernen

15 AusgrndungDieRiboconGmbH

16 FaszinierteWissenschaftler

17 OhneNicht-WissenschaftlerkeineWissenschaft

18 DieMax-Planck-Gesellschaft

19 Kooperationspartner

20 Anfahrt

Impressum Herausgeber: Max-Planck-InstitutfrMarineMikrobiologie AbteilungPresse-undffentlichkeitsarbeit Celsiusstr.1D-28359Bremen Telefon: +49(0)4212028-704 Fax: +49(0)4212028-790 E-Mail: presse@mpi-bremen.de Internet: www.mpi-bremen.deKonzeptund Textredaktion: Dr.RitaDunkerDr.ManfredSchlsser Fotos: B.Adam,M.Al-Najjar,A.Dbecke, M.FernndezMndez,J.Fischer, B.Fuchs,J.Harder,MARUM,V.Salman, M.Schlsser,H.Schulz

Editorial

DasMeerbedecktmehralszweiDrittelunseresPlanetenundistberseineGesamtflchegemitteltfastvierKilometertief.DamitstelltesdenbeiweitemgrtenLebensraumderErde.NebendenMeerestierenunddenAlgenmitihremFor-menreichtumscheintdiedritteGruppevonMeeresbewoh-nern,dieBakterienundArchaeen(Archaebakterien),gnz-lichunspektakulr.MitAbmessungen,dieseltenwenigetau-sendstelMillimeterberschreiten,sindsienurimMikroskopzuerkennen,wosiezudemnochsehreinfacheFormenzeigen:Kgelchen,Stbchen,Fdenoderallenfallsdichtge-packteAgglomerateausvielenZellen.DochbloerAnblickundwirklicheBedeutungsindzweierlei.DaswesentlicheMerkmalvonMikroorganismenistihreWirkung.DieVielfaltihrerWirkungenistunsoftvertraut,whrenddieAkteureselbstdahinterverborgenbleiben.Bekanntsinddiekrank-heitserregenden,infektisenBakterienundsolcheBakterien,dieunserEssenschmackhaftermachenoderaberesverder-ben.EineweitausgrereZahlvonMikroorganismen,etwassaloppalsUmwelt-Mikroor-ganismenbezeichnet,sorgtinBdenundGewssernfrNhrstoff-RecyclingundleistetinKlranlagenntzlicheDienste.AndereMikroorganismenfindenAnwendunginderBio-technologieundmannutztihreEigenschaftenalsKatalysatorenchemischinteressanterUmsetzungen.

MikroorganismenimMeerspieltenbervieleJahrzehntekeinebesondereRolleinderMeeresforschung.Erstdankfortschreitender,detaillierterchemischerundphysikalischerAnalysemethodenwurdemanihrerwirklichenBedeutungimMeergewahr:Mikroorga-nis-menprgenseitderfrhenErdgeschichteentscheidenddieChemiedesMeeresundwirkeninglobalenKreislufenchemischerElementewieKohlenstoff,Stickstoff,Phosphor,SchwefelundEisen.MikroorganismentragenentscheidendzurPhotosynthesederPri-mrproduktionimMeerbei.SiebildendasKlimagasMethanundbaueneswiederab.SiefixierenLuftstickstoffundfhrenihnwiederinsatmosphrischeReservoirzurck.Undsiesanierensogarlunflle.

DieAufzhlungzeigt,dassesumweitmehrgehtalsreineMikrobiologie.MarineMikro-biologiehatsichzueinembetontinterdisziplinrenGebietentwickelt,dasmitMeeresche-mie,Meeresgeologie,Klimaforschung,Molekularbiologie,BiochemieundEntwicklungenanalytischerInstrumenteverbundenist.SeitderGrndungdesMax-Planck-InstitutsfrMarineMikrobiologie1992versuchenwir,fachbergreifendeForschunguntereinemDachzubetreiben.UnsereWissenschaftreichtvonseegngigerForschungaufSchiffenbiszuExperimentenmitModellsystemenimLaborundUntersuchungenaneinzelnenZellen.DaeinInstitutalleinnichtdiegesamteMeeres-Mikrobiologieabdeckenkann,pflegenwirregionale,nationaleundinternationaleVerbindungenmitanderenwissenschaftlichenEin-richtungen.DieseBroschremchteIhnenEinblickeinunsereForschungsfeldervermit-teln.Wirwrdenunsfreuen,nachderLektreIhrInteresseandemeinenoderanderenGebietgewecktzuhaben.

Geschftsfhrender DirektorProf. Dr. Friedrich Widdel

Das Max-Planck-Institut fr Marine Mikrobiologie

Siesindunscheinbarunddochallgegenwrtig,siesindnureini-geTausendstelMillimetergrounddochdiewahrenHerrscherderWelt,sielebenimUntergrundundbeeinflussendochwelt-weitdasKlimabishinaufindieoberenSchichtenderErdatmo-sphre:Sie,dassinddieMikroorganismenderMeere.AmBre-merMax-Planck-InstitutfrMarineMikrobiologie(MPI)stehensieimMittelpunkt.UnsereWissenschaftlerwollenherausfinden,wasdieMikroorganismenallesknnenundbewirken.DennsielebeninengemZusammenhangmitdenglobalenStoffkreis-lufenderElementewieKohlenstoff,Schwefel,StickstoffundEisen.DurchihreschiereMassebeeinflussensienichtnurdieChemiedesMeeres,sondernletztendlichauchunserKlima.AufderSuchenachdenfehlendenBindegliedernimWechsel-spielderNhrstoffkreislufeuntersuchenunsereWissenschaft-ler,welchenEinflussbesonderswichtigemikrobielleReaktionen,darunterdieAnaerobeOxidationvonMethan(AOM),dieAnae-robeAmmonium-Oxidation(Anammox)unddieSulfatreduktionimMeerhaben.Undnichtnurdas:Siesuchenauchnachneuen,nochunbekanntenStoffwechselwegen.ZudemerforschensiediemarinenLebensrumedieserWinzlinge.UndesgibtkaumeinOrtimMeer,wodieMikrobennichtanzutreffensind:inallenSchichtenderWassersuleundimSedimentdesMeeresbo-dens,aberauchsymbiontischinSchwmmen,SteinkorallenundWeichtieren.Sieversuchenauchherauszufinden,wiediemikrobiellenMeeresbewohneranihreUmgebungangepasstsindundaufVernderungenwiediesichmomentanvollziehendeKli-

mavernderungreagieren.NebendemglobalenZusammenhangversuchendieWissenschaftler,neueMikrobenartenzuisolierenundzukultivieren,dennbisheristschtzungsweisenurjedehun-dertsteArtidentifiziert.AuerdemuntersuchendieMPI-MitarbeiterfaszinierendeEigenheiteneinzel-nerArten.SoknnenzumBei-spieldieSchwefelbakterienundbestimmteKieselalgenNitratinihrenZellenspeichern,umesun-tersauerstofffreienBedingungenalsEnergiequellezunutzen.Auch

wenndieseLebewesenwinzigkleinsind,sinderstaunlichvieleGertentig,umsiezuuntersuchen.NebendenklassischenGertschaftenderMikrobiologie,MikroskopundPetrischale,sindvorallemMakro-Gertentig,darunterForschungsschiffe,TiefseeroboterundSpektrometer.AuchderAufwandistalles

Forschungsschiff HEINCKE (AWI)

Was wir wissen, ist ein Tropfen; was wir nicht wissen, ein Ozean. Isaac Newton

Und was wir ber Ozeane wissen, ist ein Tropfen.

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anderealsminimal:DieWissenschaftlergehenaufExkursion,experimentieren,wertenaus,schreibenundlesenFachpublika-tionenundnehmenanKongressenteil.IngenieureundTech-nischeAngestellteentwickelnMessgerteundbauensie.DieEDV-Abteilung,einBibliothekarundvieleandereMitarbeiterdesInstitutstragendazubei,dassdieWissenschaftlerberhauptarbeitenknnen.DerAufwandmachtsichdurchausbezahlt:UnsereForscherverffentlichenihreErgebnisseunteranderemindenhochangesehenenFachmagazinenundsindgerngese-heneRednerbeiinternationalenKongressen.VielWirbelalsoumeinenHauchvonmikrobiellemNichts?NursolsstsichdieMikrobiologiederMeereerforschen.NursoknnenwiralledieWeltStckfrStckbesserverstehen.UndnursoknnendieWissenschaftlerihreGrundlagenforschungaufhchstemNiveauhalten.

DasMax-Planck-InstitutfrMarineMikrobiologiewurdeam1.Juli1992gegrndet,guteinJahrnachseinemPendant,demMax-Planck-InstitutfrTerrestrischeMikrobiologieinMarburg.1996bezogdasInstituteinenNeubauimTechnologieparkUniversittBremen.ZudenNachbarnzhlenmittlerweiledasUniversumScienceCenter,dasMARUMZentrumfrMarineUmweltwissenschaftenanderUniversittBremensowiedasLeibniz-ZentrumfrMarineTropenkologie(ZMT).DasMPIge-hrtmitseinendreiAbteilungenBiogeochemie,MikrobiologieundMolekularekologieunddreiMax-Planck-Forschungsgrup-penzudenweltweitfhrendenMeeresforschungsinstituten.

Das Max-Planck-Institut in Zahlen

1 von80InstitutenderMax-Planck-Gesellschaft

3 Abteilungenund8Arbeitsgruppen

58 wissenschaftlicheMitarbeiter

74 Doktoranden,davon68inderInternationalMaxPlanck ResearchSchoolMarMic

15 Masterstudenten,davon12inderInternationalMax PlanckResearchSchoolMarMic

60 Mitarbeiterimwissenschaftlich-technischenService

28 Mitarbeiterimadministrativ-technischenBereich

34 Nationen

~200 begutachtetePublikationenproJahr (AufstzeinZeitschriften,BchernundFachliteratur)

13 Patenteangemeldet

In mikrobiellen Matten leben Mikroorganismen in oft farblich unterscheidbaren Schichten miteinander.

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Die Zellen der groen Schwe-felbakterien Thiomargarita leben oft in Ketten zusammen.

Abteilung Mikrobiologie

DieRollederMikroorganismenweltweitistdiederAbbauchemi-ker,auchimWasser:WieundunterwelchenBedingungendieseProzessebiochemischablaufen,untersuchtdieAbteilungMikro-biologie.Sieerforschtdabeiauch,wiedieseUmsetzun-gendazubeitragen,diewelt-weitwichtigenStoffkreislufevonKohlenstoff,Stickstoff,SchwefelundEiseninGangzuhalten.DochbevordieForscherdieStoffwechsel-prozesseineinerBakterien-artgenauuntersuchenkn-nen,mssensiediesezu-nchstvondenandereninderProbeisolierenundzueinerReinkulturheranzchten.

DaskanneinpaarWochen,aberauchein,zweiJahredauern.ErstdannlassensichdieStoffwechselprozessegutuntersuchen.DafrnutzendieMikrobiologenimmerhufigerauchGenanalysen,unterandereminZusam-menarbeitmitderAbteilungMolekularekologieunddemBerlinerMPIfrmolekulareGenetik.

WonachwhlenSieundIhreMitarbeiteraus,welcheArtenundStoffwechselwegeuntersuchtwerden?

WirwollenmehrberdieMikroorganismenundihreEnzymreak-tionen,diedenUmweltprozessenzuGrundeliegen,erfahren.DeswegengehenwirvonglobaloderkologischwichtigenForschungsthemenoderOrganismenaus.DabeimssenwirdieAugenoffenhaltenfrneuePhnomene.

fwiddel@mpi-bremen.de www.mpi-bremen.de/Abteilung_Mikrobiologie.html

Basen, M., M. Krger, J. Milucka, J. Kuever, J. Kahnt, O. Grundmann, A. Meyerdierks, F. Widdel, S. Shima. 2011. Bacterial enzymes for dissimilatory sulfate reduction in a marine microbial mat (Black Sea) mediating anaerobic oxidation of methane. Environ. Microbiol. 13:1370-1379.

Zedelius, J., R. Rabus, O. Grundmann, I. Werner, D. Brodkorb, F. Schreiber, P. Ehrenreich, A. Behrends, H. Wilkes, M. Kube,