Max-Planck-Institut für MarineMikrobiologie

Inhalt

1 DasMax-Planck-InstitutfürMarineMikrobiologie (MPI)

3 AbteilungMikrobiologie 4 - Arbeitsgruppe Ökophysiologie

5 AbteilungBiogeochemie 6 - Arbeitsgruppe Mikrosensoren

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

10 Max-Planck-ForschungsgruppefürMikrobielleFitness

11 HGF-MPG-BrückengruppefürTiefseeökologieund-technologie

12 Max-Planck-ForschungsgruppefürMarineIsotopengeochemie

13 Max-Planck-ForschungsgruppefürMarineGeochemie

14 LehreundLernen

15 Ausgründung–DieRiboconGmbH

16 FaszinierteWissenschaftler

17 OhneNicht-WissenschaftlerkeineWissenschaft

18 DieMax-Planck-Gesellschaft

19 Kooperationspartner

20 Anfahrt

Impressum Herausgeber: Max-Planck-InstitutfürMarineMikrobiologie AbteilungPresse-undÖffentlichkeitsarbeit Celsiusstr.1·D-28359Bremen Telefon: +49(0)4212028-704 Fax: +49(0)4212028-790 E-Mail: presse@mpi-bremen.de Internet: www.mpi-bremen.deKonzeptund Textredaktion: Dr.RitaDunker·Dr.ManfredSchlösser Fotos: B.Adam,M.Al-Najjar,A.Dübecke, M.FernándezMéndez,J.Fischer, B.Fuchs,J.Harder,MARUM,V.Salman, M.Schlösser,H.Schulz

Editorial

DasMeerbedecktmehralszweiDrittelunseresPlanetenundistüberseineGesamtflächegemitteltfastvierKilometertief.DamitstelltesdenbeiweitemgrößtenLebensraumderErde.NebendenMeerestierenunddenAlgenmitihremFor-menreichtumscheintdiedritteGruppevonMeeresbewoh-nern,dieBakterienundArchaeen(Archaebakterien),gänz-lichunspektakulär.MitAbmessungen,dieseltenwenigetau-sendstelMillimeterüberschreiten,sindsienurimMikroskopzuerkennen,wosiezudemnochsehreinfacheFormenzeigen:Kügelchen,Stäbchen,Fädenoderallenfallsdichtge-packteAgglomerateausvielenZellen.DochbloßerAnblickundwirklicheBedeutungsindzweierlei.DaswesentlicheMerkmalvonMikroorganismenistihreWirkung.DieVielfaltihrerWirkungenistunsoftvertraut,währenddieAkteureselbstdahinterverborgenbleiben.Bekanntsinddiekrank-heitserregenden,infektiösenBakterienundsolcheBakterien,dieunserEssenschmackhaftermachenoderaberesverder-ben.EineweitausgrößereZahlvonMikroorganismen,etwassaloppals„Umwelt-Mikroor-ganismen“bezeichnet,sorgtinBödenundGewässernfürNährstoff-RecyclingundleistetinKläranlagennützlicheDienste.AndereMikroorganismenfindenAnwendunginderBio-technologieundmannutztihreEigenschaftenalsKatalysatorenchemischinteressanterUmsetzungen.

MikroorganismenimMeerspieltenübervieleJahrzehntekeinebesondereRolleinderMeeresforschung.Erstdankfortschreitender,detaillierterchemischerundphysikalischerAnalysemethodenwurdemanihrerwirklichenBedeutungimMeergewahr:Mikroorga-nis-menprägenseitderfrühenErdgeschichteentscheidenddieChemiedesMeeresundwirkeninglobalenKreisläufenchemischerElementewieKohlenstoff,Stickstoff,Phosphor,SchwefelundEisen.MikroorganismentragenentscheidendzurPhotosynthese–derPri-märproduktion–imMeerbei.SiebildendasKlimagasMethanundbaueneswiederab.SiefixierenLuftstickstoffundführenihnwiederinsatmosphärischeReservoirzurück.UndsiesanierensogarÖlunfälle.

DieAufzählungzeigt,dassesumweitmehrgehtals„reine“Mikrobiologie.MarineMikro-biologiehatsichzueinembetontinterdisziplinärenGebietentwickelt,dasmitMeeresche-mie,Meeresgeologie,Klimaforschung,Molekularbiologie,BiochemieundEntwicklungenanalytischerInstrumenteverbundenist.SeitderGründungdesMax-Planck-InstitutsfürMarineMikrobiologie1992versuchenwir,fachübergreifendeForschunguntereinemDachzubetreiben.UnsereWissenschaftreichtvonseegängigerForschungaufSchiffenbiszuExperimentenmitModellsystemenimLaborundUntersuchungenaneinzelnenZellen.DaeinInstitutalleinnichtdiegesamteMeeres-Mikrobiologieabdeckenkann,pflegenwirregionale,nationaleundinternationaleVerbindungenmitanderenwissenschaftlichenEin-richtungen.DieseBroschüremöchteIhnenEinblickeinunsereForschungsfeldervermit-teln.Wirwürdenunsfreuen,nachderLektüreIhrInteresseandemeinenoderanderenGebietgewecktzuhaben.

Geschäftsführender DirektorProf. Dr. Friedrich Widdel

Das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie

Siesindunscheinbarunddochallgegenwärtig,siesindnureini-geTausendstelMillimetergroßunddochdiewahrenHerrscherderWelt,sielebenimUntergrundundbeeinflussendochwelt-weitdasKlimabishinaufindieoberenSchichtenderErdatmo-sphäre:Sie,dassinddieMikroorganismenderMeere.AmBre-merMax-Planck-InstitutfürMarineMikrobiologie(MPI)stehensieimMittelpunkt.UnsereWissenschaftlerwollenherausfinden,wasdieMikroorganismenalleskönnenundbewirken.DennsielebeninengemZusammenhangmitdenglobalenStoffkreis-läufenderElementewieKohlenstoff,Schwefel,StickstoffundEisen.DurchihreschiereMassebeeinflussensienichtnurdieChemiedesMeeres,sondernletztendlichauchunserKlima.AufderSuchenachdenfehlendenBindegliedernimWechsel-spielderNährstoffkreisläufeuntersuchenunsereWissenschaft-ler,welchenEinflussbesonderswichtigemikrobielleReaktionen,darunterdieAnaerobeOxidationvonMethan(AOM),dieAnae-robeAmmonium-Oxidation(Anammox)unddieSulfatreduktionimMeerhaben.Undnichtnurdas:Siesuchenauchnachneuen,nochunbekanntenStoffwechselwegen.ZudemerforschensiediemarinenLebensräumedieserWinzlinge.UndesgibtkaumeinOrtimMeer,wodieMikrobennichtanzutreffensind:inallenSchichtenderWassersäuleundimSedimentdesMeeresbo-dens,aberauchsymbiontischinSchwämmen,SteinkorallenundWeichtieren.Sieversuchenauchherauszufinden,wiediemikrobiellenMeeresbewohneranihreUmgebungangepasstsindundaufVeränderungenwiediesichmomentanvollziehendeKli-

maveränderungreagieren.NebendemglobalenZusammenhangversuchendieWissenschaftler,neueMikrobenartenzuisolierenundzukultivieren,dennbisheristschätzungsweisenurjedehun-dertsteArtidentifiziert.AußerdemuntersuchendieMPI-MitarbeiterfaszinierendeEigenheiteneinzel-nerArten.SokönnenzumBei-spieldieSchwefelbakterienundbestimmteKieselalgenNitratinihrenZellenspeichern,umesun-tersauerstofffreienBedingungenalsEnergiequellezunutzen.Auch

wenndieseLebewesenwinzigkleinsind,sinderstaunlichvieleGerätenötig,umsiezuuntersuchen.NebendenklassischenGerätschaftenderMikrobiologie,MikroskopundPetrischale,sindvorallemMakro-Gerätenötig,darunterForschungsschiffe,TiefseeroboterundSpektrometer.AuchderAufwandistalles

Forschungsschiff HEINCKE (AWI)

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

Und was wir über Ozeane wissen, ist ein Tropfen.

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anderealsminimal:DieWissenschaftlergehenaufExkursion,experimentieren,wertenaus,schreibenundlesenFachpublika-tionenundnehmenanKongressenteil.IngenieureundTech-nischeAngestellteentwickelnMessgeräteundbauensie.DieEDV-Abteilung,einBibliothekarundvieleandereMitarbeiterdesInstitutstragendazubei,dassdieWissenschaftlerüberhauptarbeitenkönnen.DerAufwandmachtsichdurchausbezahlt:UnsereForscherveröffentlichenihreErgebnisseunteranderemindenhochangesehenenFachmagazinenundsindgerngese-heneRednerbeiinternationalenKongressen.VielWirbelalsoumeinenHauchvonmikrobiellemNichts?NursolässtsichdieMikrobiologiederMeereerforschen.NursokönnenwiralledieWeltStückfürStückbesserverstehen.UndnursokönnendieWissenschaftlerihreGrundlagenforschungaufhöchstemNiveauhalten.

DasMax-Planck-InstitutfürMarineMikrobiologiewurdeam1.Juli1992gegründet,guteinJahrnachseinemPendant,demMax-Planck-InstitutfürTerrestrischeMikrobiologieinMarburg.1996bezogdasInstituteinenNeubauimTechnologieparkUniversitätBremen.ZudenNachbarnzählenmittlerweiledasUniversumScienceCenter,dasMARUM–ZentrumfürMarineUmweltwissenschaftenanderUniversitätBremen–sowiedasLeibniz-ZentrumfürMarineTropenökologie(ZMT).DasMPIge-hörtmitseinendreiAbteilungenBiogeochemie,MikrobiologieundMolekulareÖkologieunddreiMax-Planck-Forschungsgrup-penzudenweltweitführendenMeeresforschungsinstituten.

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 (AufsätzeinZeitschriften,BüchernundFachliteratur)

13 Patenteangemeldet

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

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

Abteilung Mikrobiologie

DieRollederMikroorganismenweltweitistdiederAbbauchemi-ker,auchimWasser:WieundunterwelchenBedingungendieseProzessebiochemischablaufen,untersuchtdieAbteilungMikro-biologie.Sieerforschtdabeiauch,wiedieseUmsetzun-gendazubeitragen,diewelt-weitwichtigenStoffkreisläufevonKohlenstoff,Stickstoff,SchwefelundEiseninGangzuhalten.DochbevordieForscherdieStoffwechsel-prozesseineinerBakterien-artgenauuntersuchenkön-nen,müssensiediesezu-nächstvondenandereninderProbeisolierenundzueinerReinkulturheranzüchten.

DaskanneinpaarWochen,aberauchein,zweiJahredauern.ErstdannlassensichdieStoffwechselprozessegutuntersuchen.DafürnutzendieMikrobiologenimmerhäufigerauchGenanalysen,unterandereminZusam-menarbeitmitderAbteilungMolekulareÖkologieunddemBerlinerMPIfürmolekulareGenetik.

WonachwählenSieundIhreMitarbeiteraus,welcheArtenundStoffwechselwegeuntersuchtwerden?

WirwollenmehrüberdieMikroorganismenundihreEnzymreak-tionen,diedenUmweltprozessenzuGrundeliegen,erfahren.DeswegengehenwirvonglobaloderökologischwichtigenForschungsthemenoderOrganismenaus.DabeimüssenwirdieAugenoffenhaltenfürneuePhänomene.

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

Basen, M., M. Krüger, 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, R. Reinhardt, F. Widdel. 2011. Alkane degradation under anoxic conditions by a nitrate-reducing bacterium with possible involvement of the electron acceptor in substrate activation. Environ. Microbiol. Rep. 3:125-135.

Holler, T., G. Wegener, H. Niemann, C. Deusner, T.G. Ferdelman, A. Boetius, B. Brunner, F. Widdel. 2011. Carbon and sulfur back flux during anaerobic microbial oxidation of methane and coupled sulfate reduction. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108:20869-20870.

Prof. Dr. Friedrich Widdel, Direktor und Leiter derAbteilung Mikrobiologie

Cyanobakterien: Chromatium- und Desulfonema-Arten unter dem Lichtmikroskop

Fermenter zur Aufzucht von schwefeloxidierenden Bakterien

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Arbeitsgruppe Ökophysiologie

IhrAntriebistdieNeugier,ihrForschungsgebietdieÖkophysio-logie.HeideSchulz-VogtundihreArbeitsgruppeuntersuchendieUmsatzratenvonSchwefelbakterienindenverschiedenstenKreisläufen.DabeidrehtsichvielesumThiomargarita,„dieSchwefelperle“.

DasBakteriummitdemwohlklingendenNamenwurdeerstmalsvor13JahrenvorderKüsteNamibiasentdeckt.Esistleichtzuerkennenundsiehtauswieeinelange,weißePerlenschnur.MitseinemDurchmesservon100-300Mikrometernistesbiszu600MalgrößeralsStreptokokken,dieErregerderLungen-entzündung.DieSchwefelperleistdamitdasgrößtebekannteBakterium.

DamanThiomargarita namibiensisbishernichtimLaborzüchtenkann,arbeitendieWissenschaftlerhäufigmitBakterienderArtBeggiatoa,einernahenVerwandten.DiesermöglichtdemTeamzumeinen,dieBedeutungderBakterienimStickstoffkreislaufzuermitteln,zumanderenkönnensiesodenEin-flussderMikroorganismenaufdenSchwefel-undPhosphorkreislaufstudieren.

DieseProzessefindentagtäglichumunsherumstattundsindentscheidendfürdasGleichgewichtderNatur.DietreibendenKräftejedesKreislaufssindbakterielleProzesse,dieeszuerforschengilt.

WasmachtIhrerMeinungnacheinengutenBiologenaus?

Ichdenke,umeinguterBiologezusein,brauchtmanVorstel-lungsvermögen,Kreativität,aberauchdieFähigkeit,logischzudenken.Esisteineunglaublichspannendeundauchnotwen-digeArbeit.HäufighatmaneineVorstellungvonderWahrheit,undwennmansieüberprüft,findetmanmeistensdocheinean-dere.Wichtigistesdann,dassmaninderLageist,dieeigenenBeobachtungenineinneuesGanzeseinzuordnen.DerBiologewirdzumDetektiv.

hschulz@mpi-bremen.de · www.mpi-bremen.de/AG_Oekophysiologie.html

Salman, V., R. Amann, A.-C. Girnth, L. Polerecky, J.V. Bailey, S. Høgslund, G. Jessen, S. Pantoja, H. N. Schulz-Vogt. 2011. A single-cell sequencing approach to the clas-sification of large, vacuolated sulfide-oxidizing bacteria. Syst. Appl. Microbiol. 34:243-259.

Brock, J., H.N. Schulz-Vogt. 2011. Sulfide induces phosphate release from poly-phosphate in cultures of a marine Beggiatoa strain. ISME J. 5:497-506.

In den Kulturröhrchen (Ø 1,6 cm) wird deutlich, wie sich die Beggiatoa-Filamente bei unterschiedlichen Bedin-gungen höher oder tiefer im Medium anordnen.

Thiomargarita namibiensis unter dem Lichtmikroskop: In den Zellen (Ø 0,3 mm) sind zahlreiche Schwefelein-schlüsse deutlich erkennbar.

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Prof. Dr. Heide Schulz-Vogt,Leiterin der ArbeitsgruppeÖkophysiologie

Abteilung Biogeochemie

DieAbteilungBiogeochemieerforschtdieStoffkreisläufevonElementenwieStickstoff,PhosphorundEisenimMeer,diedortoftunzureichendverfügbarsind.MikroorganismenimMeerbe-teiligensichaktivandiesenStoffkreisläufenundnehmendamitEinflussaufdieChemiedesMeeresundderAtmosphäre.UmdenEinflussmenschlichenHandelnsvorhersagenzukönnen,istesnotwendig,dieStoffflüssezukennenundzuverstehen,wiesiereguliertwerdenundsichwechselseitigbeeinflussen.DazuverwendenwirMethodenausderBiogeochemie,derMikrobi-ologie,derMolekularbiologieunddermathematischenModel-lierung.MitdemSekundärionen-Massenspektrometer(Nano-SIMS)untersuchenwireinzelneZellenaufihrenStoffwechsel.WirfütterndieZellenmitmarkiertenStoffenundordnensiemitmolekularenMethodeneinerbestimmtenBakteriengruppezu.Sokönnenwirfeststellen,welcheZellenineinerUmweltprobewievielNährstoffeaufnehmen,wieschnelldieMikroorganismendieNährstoffeeinbauenundwelchenEinflusssiedamitaufdieStoffflüsseinihremLebensraumnehmen.

WieuntersuchenSie(undIhrTeam)dieWechselwirkungvonBakterienundArchaeenmitdemNährstoffkreislauf?AusfahrtenzudenrelevantenMeeresgebietensindunabdingbar,umhochauflösendeInformationenüberdieUmweltbedingungenerhalten.NursokönnenwirunsereExperimentesonahwiemöglichanin situ-Bedingungenmachen.Mittelsisotopenmar-kierterStoffeerkennenwirmikrobielleStoffwechselvorgängeundverfolgensiebiszudeneinzelnenZellennach.

mkuypers@mpi-bremen.de http://www.mpi-bremen.de/Abteilung_Biogeochemie.html

Gao, H., M. Matyka, B. Liu, A. Khalili, J.E. Kostka, G. Collins, S. Jansen, M. Holtappels, M.M. Jensen, T.H. Badewien, M. Beck, M. Grunwald, D. de Beer, G. Lavik, M.M.M. Kuypers. 2012. Intensive and extensive nitrogen loss from inter-tidal permeable sediments of the Wadden Sea. Limnol. Oceanogr. 57:185-198.

Kalvelage, T., M.M. Jensen, S. Contreras, N.P. Revsbech, P. Lam, M. Günter, J. LaRoche, G. Lavik, M.M.M. Kuypers. 2011. Oxygen Sensitivity of Anammox and Coupled N-Cycle Processes in Oxygen Minimum Zones. PLoS ONE, 6, e29299.

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Prof. Dr. Marcel Kuypers,Direktor und Leiter der Abteilung Biogeochemie

Wissenschaftler bereiten die Wasserprobennahme vor.

NanoSIMS-Bilder des Cyano-bakteriums Aphanizomenon sp. mit assoziierten Bakterien (links). Die stickstofffixierende Zelle in der Mitte gibt den Stickstoff effektiv an die be-nachbarten Zellen weiter, so dass in ihr selbst kaum noch Stickstoff messbar ist (rechts).

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Ein Mikrosensor im Vergleich zu einem menschlichen Haar

Dr. Dirk de Beer,Leiter der ArbeitsgruppeMikrosensoren

1/10 mm

Fertigung und Prüfung der Mikrosensoren unter dem Lichtmikroskop

Arbeitsgruppe Mikrosensoren

EineWerkstattimLabor:HierfertigenTechnikerinnenundInge-nieureinmühevollerKleinarbeitwinzigeSensoren.MiteinemDurchmesservonfünfMikrometernmisstdieSpitzediesesWerkzeugsnureinZehnteleinesmenschlichenHaars.Dieelek-trochemischenSensorenmessenimWattundinanderenmari-nenSedimentenbiszu6000MeterunterderWasseroberfläche,inBiofilmensowieinMikrobenmattendieKonzentrationenvonSauerstoff,Schwefelwasserstoff,StickstoffverbindungenoderanderenSubstanzen–unddasalle0,01bis0,1MillimeterunddirektvorOrt.Durchdiesedetailliertenin situ-Messungenerhal-tendieMikrobiologenInformationen,diespäterimLaborunter-suchteProbennichtliefernkönnten.MitdenMikrosensorenkön-nendieWissenschaftlergenauuntersuchen,inwelcherhauch-dünnenSchichtdieMikrobenwelcheStoffeumsetzen,wiesieStoffkreisläuferegulierenunddamitdieGeochemiebeeinflussen.DieaktivstenBakterienwerdenvondenWissenschaftlernmitmolekularenMethodenweiteruntersucht.HierbeikooperierenderGruppenleiterDirkdeBeerundseineMitarbeiteroftmitdenanderenAbteilungenundArbeitsgruppen.

Mikrosensorenkannmanauchkaufen.WarumentwickeltIhreArbeitsgruppedieMesssondenselber?

EinhandelsüblicherMikrosensorkostetetwa500EuroundistnichtimmeroptimalfürunsereVorhaben.DieperfektenSenso-renbauenunseretechnischenAngestellten.WirbrauchenauchoftkomplexeGerätewieoptischeSensoren,sogenannteOpto-den,diedieSauerstoffverteilunginzweiDimensionengleichzei-tigmessenkönnen.DannentwickelnwirzusammenkomplettneueSensoren:DieMikrobiologenunsererGruppesagen,wassiemessenwollen;diePhysikerundChemikerlotendieGrenzendesMachbarenaus,unsereIngenieurekonstruierendanndenSensorundoptimierenihn.DieseangewandteEntwicklungistfürunssinnvoll.DabeisindaucheinPatentundLizenzvereinba-rungenentstandenundKnow-how-Transfershabenstattgefun-den.

dbeer@mpi-bremen.de · www.mpi-bremen.de/AG_Mikrosensoren.html

de Beer, D., A. Bissett, R. de Wit, H. Jonkers, S. Köhler-Rink, H. Nam, B.H. Kim, G. Eickert, M. Grinstain. 2008. A microsensor for carbonate ions suitable for microprofiling in freshwater and saline environments. Limnol. Oceanogr. Methods 6:532-541.

Polerecky, L., U. Franke, U. Werner, B. Grunwald, D. de Beer. 2005. High spatial resolution measurement of oxygen consumption rates in permeable sediments. Limnol. Oceanogr. Methods 3:75-85.

Schreiber, F., L. Polerecky, D. de Beer. 2008. Nitric oxide microsensor for high spatial resolution measurements in biofilms and sediments. Anal. Chem. 80:1152-1158.

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Abteilung Molekulare Ökologie

Nurwasmankennt,kannmanauchschützen.AllerdingsistnurjedehundertsteArtbekannt,schätzenWissenschaftler,voral-lem,weilsichdiemeistenMikrobennichtkultivierenundsomitauchkaumuntersuchenlassen.DieArbeitsgruppeMolekulareÖkologieidentifiziertmarineMikroorganismendeswegenanhandihrerNukleinsäuren,undzwarmitHilfevonGen-Sonden.MitweiterenmolekularbiologischenMethodenweisendieWis-senschaftlerbestimmteGeneinUmweltprobennachundunter-suchen,wannundwarumsichBakterienpopulationenaneinemOrtwieverhalten,sowiefürwelchebiogeochemischenProzessedieMikrobenverantwortlichsind.SoversuchenMitarbeiterdesAbteilungsleitersRudolfAmannherauszufinden,welcheMikroor-ganismenundEnzymebeideranaerobenOxidationvonMethanoderbeimaerobenAbbauvonAlgenpolymerenwichtigsind.SieinteressierensichdabeibesondersfürOrtemithoherBio-diversität,beispielsweisedasWatt,wosichinjedemKubikzenti-meterviele1000verschiedeneMikrobenartenbefinden.

IhreAbteilungentdeckt,beschreibtundbeziffertdiebiologischeVielfalt.EntwickelnSiedieMetho-denhierfürauchselbst?

Meistensja.Wirentwickelnimmerwiederinno-vativeTechniken,auchwennsichimNachhineinmaleinealsunbrauchbarherausstellt.FürersteCharakterisierungenreichenauch„Brot-und-But-ter-Technologien“,alsoStandardmethodenwiedievergleichendeSequenzanalyseunddieFluo-reszenz-In-Situ-Hybridisierung,kurzFISH.Diese

passenwirdannunserenFragestellungenanundverfeinernsie.UnsereCARD-FISH-Technikbeispielsweiseistvielempfindlicher:DasfluoreszierendeFarbsignalistetwazehn-bishundertmalstärkeralsbeieinemherkömmlichenFISH-ExperimentundGeneFISHisteinewirklichtolleMethode.

ramann@mpi-bremen.dewww.mpi-bremen.de/Abteilung_Molekulare_Oekologie.html

Teeling, H., B.M. Fuchs, D. Becher, C. Klockow, A. Gardebrecht, C.M. Bennke, M. Kassabgy, S. Huang, A.J. Mann, J. Waldmann, M. Weber, A. Klindworth, A. Otto, J. Lange, J. Bernhardt, C. Reinsch, M. Hecker, J. Peplies, F.D. Bockelmann, U. Callies, G. Gerdts, A. Wichels, K.H. Wiltshire, F.O. Glöckner, T. Schweder, R. Amann. 2012. Substrate-controlled succession of marine bacterioplankton populations induced by a phytoplankton bloom. Science 336:608-611.

Moraru, C., P. Lam, B. Fuchs, M. Kuypers, R. Amann. 2010. GeneFISH – an in situ technique for linking gene presence and cell identity in environmental micro-organisms. Environ. Microbiol. 12:3057-3073.

Prof. Dr. Rudolf Amann,Direktor und Leiter der Abteilung Molekulare Ökologie

FISH-Analyse einer Wasser-probe aus dem Nordatlantik vor Island. Grün gefärbt sind Bakterien der Gruppe der Flavobakterien, die bevorzugt auf Algen der Gattung Phaeocystis (große violette Zellen) sitzen. Die Flavo-bakterien stellen einen großen Anteil des Bakterioplanktons im Meer.

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Prof. Dr. Frank Oliver Glöckner,Leiter der Arbeitsgruppe Mikrobielle Genomik & Bioinformatik

Integrierte Datenanalyse – der Schlüssel zur Umweltbiologie

Arbeitsgruppe Mikrobielle Genomik& Bioinformatik

SeiteinpaarJahrenlässtsichdasgesamteErbgutvonBakteri-en,dassogenannteGenom,innerhalbwenigerTageerfassenundanalysieren–undseitdemwächstdasInteresseamgeneti-schenundfunktionalenPotenzialdieserMikroorganismen.UnterwelchenUmweltbedingungensievorkommenundwelcheFunk-tionensiedabeieinnehmen,wollenFrankOliverGlöcknerunddieMitarbeiterseinerArbeitsgruppeMikrobielleGenomikundBioinformatikherausfinden.ZunächstanalysierensiedasErbgutmitComputerprogrammen.Danachuntersuchensie,welcheGeneunterbestimmtenBedingungenbevorzugtvorkommenundobesHinweiseaufderenFunktionundAktivitätgibt.Mikro-organismensindsparsamundGenesindnurdannaktiv,wennsiederOrganismusfürbestimmteProzessebraucht.ZuHauseschaltetmanjaauchnichtalleKüchengeräteein,wennmansichnurTeekochenmöchte.ZielderWissenschaftleristes,StandardsundTechnologienfürdievernetzteAnalysevonGe-nom-undUmweltdatenzuentwickeln,dieVorhersagenüberdieReaktionderMikrobenaufwechselndeUmweltbedingungener-lauben.DiesesWissendientauchdazu,neuebiotechnologischinteressanteProteineaufzuspüren.MitdenInformationenbera-tendieWissenschaftler,PolitikerundandereEntscheidungsträ-ger.DieAnfang2005ausderArbeitsgruppeausgegründeteFirmaRiboconGmbH(s.Seite15)stelltWirtschaftsunternehmenKnow-howundProdukteindenBereichenBiodiversitäts-undGenomanalysezurVerfügung.

LangeZeithabenUmweltbiologenökologischbedeutendeBakte-rienuntersucht,ohnederengenetischeInformationenzukennen.WasbringtdienochrechtjungeDisziplinUmweltgenomik?

ErstdiemodernengenomischenTechnikenhabenesermöglicht,einumfassendesBildüberdieimErbgutkodiertenFähigkeitenzugewinnen.DiegemeinsameBetrachtungdergenetischenInformation,derenAusprägungunddesLebensraumsderBak-terienwirdwesentlichzueinembesserenVerständniskomplexerÖkosystemebeitragen.

fgloeckn@mpi-bremen.de · www.mpi-bremen.de/Mikrobielle_Genomik.html

Yilmaz, P., J.A. Gilbert, R. Knight, L. Amaral-Zettler, I. Karsch-Mizrachi, G. Cochrane, Y. Nakamura, S.A. Sansone, F.O. Glöckner, D. Field. 2011. The genomic standards consortium: bringing standards to life for microbial ecology. ISME J. 5:1565-1567.

Kottmann, R., I. Kostadinov, M.B. Duhaime, P.L. Buttigieg, P. Yilmaz, W. Hankeln, J. Waldmann, F.O. Glöckner. 2010. Megx.net: integrated database resource for marine ecological genomics. Nucleic Acids Res. 38:D391-D395.

Arbeitsgruppe Symbiose

InderTiefsee,fernabvonjeglichemSonnenlichtgibtesheißeQuellen,andenensichbesondereÖkosystemefinden.WieOaseninderTiefsee-WüstebringendieseHydrothermal-quelleneinzigartigeLebensgemeinschaftenvonwirbellosenTie-renmitsymbiontischenBakterienhervor.DieBakteriennutzennichtdieSonnealsEnergiequelle.SieversorgendiewirbellosenTiereindemsiechemischeEnergieausgeothermalenQuellenbenutzen.

DieArbeitsgruppeSymbioseuntersuchtdiebiologischeVielfaltundEvolutiondieserSymbiosen.Bisheutesindüber200aktiveHydrothermalquellenentdeckt.EsgibtabernochvielmehrinderTiefsee–besondersanStellen,andenensichdieErdplat-

tenauseinanderbewegenoderuntereinanderschieben.Empor-steigendeErdwärmeunddieent-weichendenGaseermöglichenes,dasssichriesigeMengenderBakterienundihrerWirtesam-meln–ebenjeneBiomasse,dieNicoleDubilierundihremTeamalsForschungsgrundlagedient.

KommendieseSymbiosenauchananderenStandortenvor?

AlsmandieseSymbiosenent-deckte,dachteman,dasssienurinderTiefseeexistieren.Inzwi-

schenhabenwirdieSymbiosenauchinflachenKüstengewäs-sernentdeckt,zumBeispielinKorallenriffsandenoderinSee-graswiesen.EineVielzahlvonTier-undBakterienartenhabensichzudiesenSymbiosenzusammengeschlossenundwirent-deckenständigneue.DieVersorgungderTieredurchihreSym-biontenistbeimanchenArtensovollständig,dassdiesesogarkeineigenesVerdauungssystemmehrbesitzenundganzohneMundundDarmerfolgreichleben.

ndubilie@mpi-bremen.de · www.mpi-bremen.de/Arbeitsgruppe_Symbiose.html

Petersen, J.M., F.U. Zielinski, T. Pape, R. Seifert, C. Moraru, R. Amann, S. Hourdez, P.R. Girguis, S.D. Wankel, V. Barbe, E. Pelletier, D. Fink, C. Borowski, W. Bach, N. Dubilier. 2011. Hydrogen is an energy source for hydrothermal vent symbioses. Nature 476:176-180.

Dubilier, N., C. Bergin, C. Lott. 2008. Symbiotic diversity in marine animals: the art of harnessing chemosynthesis. Nat. Rev. Microbiol. 6:725-740.

Die Tiefseemuschel Bathymo-diolus dominiert die Biomasse an Hydrothermalquellen des Mittelatlantischen Rückens. Zwei Bakterienarten leben als Symbionten in den Kiemen der Muscheln. Eine verwendet Sulfid als Energiequelle, die andere Methan. Vor kurzem haben wir eine dritte Energie-quelle entdeckt, Wasserstoff. Nach unseren Berechnungen bringt die Oxidation von Wasserstoff den Symbionten siebenmal mehr Energie als die Methanoxidation und bis zu 18-mal mehr Energie als die Oxidation von Sulfid.

Prof. Dr. Nicole Dubilier, Leiterin der Arbeitsgruppe Symbiose

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Max-Planck-Forschungsgruppe für Mikrobielle Fitness

MikroorganismensinddiegrößtenChemikeraufunseremPlane-ten.Siekönnennahezujedethermodynamischmöglichechemi-scheReaktiondurchführen,diefürihreLebenserhaltungnötigist.IhrgemeinsamesWirkenermöglichtdiebiogeochemischenStoffkreisläufe,einkompliziertesmetabolischesNetzwerk,dasdieBasisfürallesLebenaufderErdebildet.Manschätzt,dassesungefähr1030dieser„großenChemiker“aufunsererErdegibt.ImVergleichdazuerscheintdieAnzahlvon1023Sterneninunse-remUniversumgeradezugering.DochwasbestimmtdieSelek-tiondieserMikroorganismen?WelcheUmweltbedingungenfüh-rendazu,dasssicheinigeMikroorganismeninderEvolutiondurchsetzenundanderenicht?MitdieserFragebeschäftigtsichdieArbeitsgruppeMikrobielleFitnessumMarcStrous.

DerexperimentelleAnsatzzurBeantwortungdieserFragebe-ginntmitderProbennahmemikrobiellerGemeinschaftenausderNatur.ImBioreaktorwerdendiegewonnenenProbendannunterschiedlichenUmweltbedingungenausgesetzt,um–wieCharlesDarwinsagenwürde–einenatürlicheSelektionzusimu-lieren.HochempfindlicheWärmemessungengebenAufschlussüberdiethermodynamischeEffizienzderjeweiligenkonkurrie-rendenMikroorganismen,undMetagenomanalysenlieferndieGesamtheitihrergenetischenInformation.MitbioinformatischenMethodenwiederMetagenomikkannmananschließendTeil-genomeodersogarkompletteEinzelgenomerekonstruieren.

WashatSieaufdieIdeegebracht,dieMetagenomikmithoch-empfindlichenWärmemessungenzuverbinden?DieMetagenomikisteinehocheffiziente,moderneTechnikundinVerbindungmitthermodynamischenMethodenzudemextremspannendePionierarbeit.ErstseitkurzerZeitistestechnischmöglich,Temperaturveränderungenbesondershochauflösendzumessen.JegeringerdieWärmeentwicklungeinermikrobiellenGemeinschaft,destoproduktiveristsie.„StellenSiesichvor,siezündeneineMillionKerzenan“,erklärtMarcStrous,„wirmessendannanhandderTemperaturveränderung,obeinedieserKerzenvielleichtausgegangenist.“

mstrous@mpi-bremen.de · www.mpi-bremen.de/Mikrobielle_Fitness.html

Kraft, B., M. Strous, H.E. Tegetmeyer. 2011. Microbial nitrate respiration – genes, enzymes and environmental distribution. J. Biotechnol. 155:104-117.

Kartal, B., W.J. Maalcke, N.M. de Almeida, I. Cirpus, J. Gloerich, W. Geerts, H.J.M. Op den Camp, H.R. Harhangi, E.M. Janssen-Megens, K.-J. Francoijs, H.G. Stunnenberg, J.T. Keltjens, M.S.M. Jetten, M. Strous. 2011. Molecular mechanism of anaerobic ammonium oxidation. Nature 479:127-130.

Prof. Dr. Marc Strous,Leiter der Max-Planck-Forschungsgruppe für Mikrobielle Fitness

In den Bioreaktoren werden Bakterienkulturen aus dem Wattenmeer verschiedenen Wachtumsbedingungen aus-gesetzt.

Kontrolle mikrobieller DNA aus dem Wattenmeersediment

HGF-MPG-Brückengruppe für Tiefseeökologie und -technologie

DieBrückengruppezwischenderHelmholtzGemeinschaftundderMaxPlanckGesellschaftumfasstdieehemaligeArbeitsgrup-pe„MikrobielleHabitate“desMax-Planck-InstitutsfürMarineMikrobiologie(MPI)sowiedieTiefseeforschungsgruppedesAlfred-Wegener-InstitutsfürPolar-undMeeresforschung(AWI).DieMitarbeiterderBrückengruppebeschäftigensichvorallemmitderÖkosystemforschunginderTiefsee.DazugehörendieUntersuchungderStrukturundVielfaltmikrobiellerLebensge-meinschaften,zumBeispielanKorallenriffen,heißenQuellen,Schlammvulkanen,anoxischenBeckenundTiefseegräbensowieinGebietenmitGashydratenundÖlaustritten.

WeitereSchwerpunktesinddieUntersu-chungvonSauerstoffmangelunddes-senökologischeAuswirkungenimMeer(http://www.hypox.net),sowiederKonse-quenzenderVersauerungdesOzeansdurchdieLösungvonKohlendioxidausderAtmosphäre.AußerdemuntersuchtdieBrückengruppedieökologischenFolgenderErwärmungunddesMeereis-Rück-gangsinderArktis.DazunutztsiedasLangzeit-Observatorium„Hausgarten“inderFramstraße,umdieVeränderungderbiogeochemischenProzesseundderViel-faltdesLebensimMeerzuuntersuchen

(http://www.awi.de/de/forschung/tiefsee/).DieBeobachtungundErforschungdestiefenarktischenOzeansvoranzutreibenunddieAuswirkungendesglobalenWandelsaufTiefseehabitatezubeobachtensindwichtigeZielederBrückengruppe.

aboetius@mpi-bremen.dewww.mpi-bremen.de/AG_Mikrobielle_Habitate.html

Felden, J., F. Wenzhöfer, T. Feseker, A. Boetius. 2010. Transport and consumption of oxygen and methane in different habitats of the Håkon Mosby Mud Volcano. Limnol. Oceanogr. 55:2366-2380.

Bienhold, C., A. Boetius, A. Ramette. 2011. The energy-diversity relationship of complex bacterial communities in Arctic deep-sea sediments. ISME J. 6:724-732.

Zinger, L., L.A. Amaral-Zettler, J.A. Fuhrman, M.C. Horner-Devine, S.M. Huse, D.B.M. Welch, J.B.H. Martiny, M. Sogin, A. Boetius, A. Ramette. 2011. Global patterns of bacterial beta-diversity in seafloor and seawater ecosystems. PLoS ONE, 6, e24570.

Prof. Dr. Antje Boetius,Leiterin der HGF-MPG-Brückengruppe für Tiefsee-ökologie und -technologie

Beprobung von Bakterienmatten an einem arktischen Schlamm-vulkan

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Eine Methan fressendeSymbiose aus Archaeen (rot) und Sulfat reduzie-renden Bakterien (grün)

Autonomes Instrument zur in situ-Messung in der Tiefsee

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Max-Planck-Forschungsgruppe für Marine Isotopengeochemie

DieOzeanespieleneinewichtigeRolleimKlimasystemderErde.IhreStrömungensowiedasAbsinkenundderAuftriebvonWas-sermassenundderdarinenthaltenenNährstoffebeeinflussenunserKlimaunddamitdieLebensräumeallerOrganismenun-seresPlaneten.DieForschungsgruppefürMarineIsotopengeo-chemieuntersuchtdieTransportwegevonWassermassenundSedimentenindenOzeanensowiedenEintragvonStoffeninsMeer.DazubereisensiedieOzeanederWeltundverfolgendiechemischenFingerabdrücke,anhandderersiefeststellenkön-nen,wodieSedimenteunddasWasserherkommen.Dieseche-mischenFingerabdrücke,diesogenannten„Tracer“,findenKatharinaPahnkeundihreMitarbeiterauchinfossilenmarinenSedimenten.DieUntersuchungvonSedimentenausderfrühenErdgeschichteerlaubtEinblickeindieVeränderungenderOze-anzirkulationunddesSedimenttransportsinderVergangenheitundlässterkennen,wiesiesichaufKlimaschwankungenauswir-ken,denenunsereErdeunterliegt.

WiekannmandieVergangenheitinTiefseesedimentenablesen?

DieWissenschaftlerderArbeitsgruppeIsotopengeochemienut-zeninsbesonderedieradiogenenIsotopenatürlichvorkommen-derElementealsTracer,z.B.Neodym(Nd).DieZusammenset-zungderNeodym-IsotopewirdnichtdurchbiologischeodergeochemischeReaktionenverändert.DeshalbstellendieIsoto-penverhältnissevonNeodymeinenidealenIndikatorfürdieUntersuchungundRekonstruktionheutigerundvergangenerOzeanströmungendar.ImMeerwassergelöstesNeodymwirdinEisen-ManganoxidengebundenundamMeeresbodenab-gelagert.AusdenSedimentproben,diewirvomMeeresbodenholen,lösenwirimLabordasEisen-ManganoxidunddamitdieNeodym-Isotopeheraus.AnschließendbestimmenwirdieIsotopenzusammensetzungmiteinemspeziellenMassenspek-trometer.

kpahnke@mpi-bremen.dehttp://www.mpi-bremen.de/AG_Marine_Isotopengeochemie.html

Charles, C., K. Pahnke, R. Zahn, P.G. Mortyn, U. Ninnemann, D.A. Hodell. 2010. Millennial scale evolution of the Southern Ocean chemical divide. Quaternary Sci. Rev. 29:399-409.

Pahnke, K., S.L. Goldstein, S. Hemming. 2008. Abrupt changes in Antarctic Inter-mediate Water circulation over the past 25,000 years. Nat. Geosci. 1:870-874.

Pahnke, K., R. Zahn. 2005. Southern Hemisphere water mass conversion linked with North Atlantic climate variability. Science 307:1741-1746.

Wasserprobennahme vor Oahu, Hawaii

Sedimentkerne aus dem Südpazifik

Dr. Katharina PahnkeLeiterin der Max-Planck-Forschungsgruppe für Marine Isotopengeochemie

Max-Planck-Forschungsgruppe für Marine Geochemie

DieMax-Planck-ForschungsgruppefürMarineGeochemieamInstitutfürChemieundBiologiedesMeeres(ICBM)derUniver-sitätOldenburgbeschäftigtsichmitdemimMeergelöstenorganischenMaterial(DOM).DasMeeristeinerdergrößtenSpeicherfürKohlenstoffaufderErde.DasgelösteorganischeMaterialenthälteineähnlichgroßeMengedestreibhausrele-vantenElementsKohlenstoffwiediegesamtelebendeBiomasseimMeerundaufdemLandzusammen.Obwohldasgelösteor-ganischeMaterialinersterLiniemikrobiellenUrsprungsist,wirdesimMeererstaunlichlangsamumgesetzt.EshatsichdaherüberJahrtausendeimMeerangereichert.Nurwenigistdarü-berbekannt,wasseineUmsetzungundAnreicherungsteuert.NeuartigemolekulareAnalysemethoden,insbesonderehoch-auflösendeMassenspektrometrie,werdeninderForschungs-gruppeeingesetzt,umgrundlegendeFragenzurUmsetzungdesorganischenMaterialsimMeerzubeantworten.

WaskanndiehochauflösendeMassenspektrometriefürIhreForschungleisten?

SieermöglichterstmalsdiemolekulareUntersuchunghöchstkomplexerorganischerMischungenwieDOM,ErdöloderHu-mus,derenZusammensetzungweitestgehendunbekanntist.MitderneuenMassenspektrometriekönnenwirdieMasseein-zelnerMoleküleaufeinZehntausendstelDaltongenaubestim-men,dasistwenigeralsdieMasseeinesElektrons.NurmitdieserPräzisionkönnenwireinzelneMoleküleinMeerwasserunterscheiden.Weltweitgibtesnurfünfdieserleistungsstarken

Massenspektrometer.

IhreArbeitsgruppeistinOldenburgangesiedelt.WieistdieKooperationmitdenForschernvomICBM?

FürunsistderStandortinsbesonderewegenseinesstarkengeochemischenHintergrundsideal.MitdenKollegenderGeochemieundMikrobiologievomICBMführenwireineproduktiveKooperation.MitdemMax-Planck-InstitutsindwirüberdasIntranetimständigenKontaktundbiszumInstitutistesnureineStundeFahrtzeit.

tdittmar@mpi-bremen.de · www.mpi-bremen.de/AG_Marine_Geochemie.html

Dittmar, T., J. Paeng. 2009. A heat-induced molecular signature in marine dissolved organic matter. Nat. Geosci. 2:175-179.

Dittmar, T., N. Hertkorn, G. Kattner, R.J. Lara. 2006. Mangroves, a major source of dissolved organic carbon to the oceans. Global Biogeochem. Cycles 20, GB1012.

Dr. Thorsten Dittmar,Leiter der Max-Planck-Forschungsgruppe für Marine Geochemie

Eisschicht auf dem Weddel-meer in der Antarktis. Unter den Forschern und Kaiser-pinguinen liegen mehr als 1000 Meter Wasser. An dieser Station wurde gelöstes orga-nisches Material im und unter dem Meereis beprobt.

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Modernes Massenspektrometer zum präzisen Nachweis einzel-ner Moleküle im Meerwaser

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Lehre und Lernen

AmMax-Planck-InstitutfürMarineMikrobiologiewirdnichtnurgeforscht,sondernauchgelehrtundgelernt.HierbildendieMeereswissenschaftlervonheutedieMeereswissenschaftlervonmorgenaus.EinigeWissenschaftlerdesMax-Planck-InstitutssindProfessorenanderUniversitätBremenindenFachberei-chenBiologieundGeowissenschaftenundanderJacobsUni-versityinBremen(SchoolofEngineeringandScience).EbensobeteiligensiesichamMasterstudiengangInternationalStudiesinAquaticTropicalEcology(ISATEC),dervonderUniBremeninKooperationmitdemLeibniz-ZentrumfürMarineTropenökologieangebotenwird.

International Max Planck Research School of Marine Microbiology – MarMic

DaskombinierteMaster-undDoktoranden-Programmder2002gegründetenInternationalMaxPlanckResearchSchoolofMa-rineMicrobiology(MarMic)stehtfürexzellenteGraduiertenför-derung:DiehochbegabtenNachwuchsforscherstudierenbeiweltweitangesehenenWissenschaftlerndesMax-Planck-Insti-tutsfürMarineMikrobiologie,desAlfred-Wegener-InstitutsfürPolar-undMeeresforschung,derUniversitätBremenundderJacobsUniversity.BiszuzwölfausgewählteStudierendedurch-laufenjedesJahreinzwölfmonatigesTrainingausverschiedenenVorlesungen,TutorienundPraktika.AnschließendschreibensieeineMasterarbeitundstartenindiedreijährigePromotionspha-se.DanachgehörendieMarMic-AbsolventenzueinerneuenGe-nerationvonMeereswissenschaftlern:Interdisziplinärundfach-spezifischausgebildet,werdensiemikrobiellesLebenundderenAuswirkungenaufdieBiosphäreerforschen.www.marmic.mpg.de

Das MPI als Ausbildungsbetrieb für Chemielaboranten

SeiteinigenJahrenbildetdasBremerMax-Planck-InstitutChe-mielaborantenaus.Nacheinemzwei-bisdreimonatigenGrund-praktikumbeimKooperationspartner,derUniversitätBremen,durchlaufendieAuszubildendenverschiedeneArbeitsgruppendesInstituts.DabeiarbeitensiehauptsächlichimLabor,zusam-menmitdenangestelltenChemielaboranten:UnteranderemwiegensieProbenein,reinigenSubstanzen,führenRoutinever-suchedurchundorganisierenArbeitsabläufe.Währendderdrei-einhalbjährigenAusbildungbesuchendieangehendenChemie-laborantenzweiTageproWochedasSchulzentrumSIIUtbre-men,wosieinChemie,Gerätetechnologie,LaborsicherheitundanderenThemenbereichenunterrichtetwerden.DasMPIstelltproJahreineAuszubildendeodereinenAuszubildendenein.www.chemie.uni-bremen.de/azubis/Laborantenseite.htm

MarMic-Studenten nehmen Sedimentproben inmitten eines Algenteppichs im Wattenmeer.

Auch die Analyse und die ge-naue Auswertung der Ergeb-nisse erlernen die Studenten neben der Laborarbeit.

Ausgründung – die Ribocon GmbH

BioinformatikausderSpitzenforschungfürWirtschaftundWissenschaft

DieForscheranMax-Planck-InstitutenbetretenimmerwiederNeulandundbringenimRahmenihrerForschungeineVielzahlvonneuenundinnovativenMethodenundLösungenhervor.DiesesKnow-howistsowohlfürdieWissenschaftalsauchfürdieIndustrievongroßemInteresse.UmWissenschaftundIn-dustrieoptimalzuverknüpfen,habenWissenschaftlerderArbeitsgruppeMikrobielleGenomikundderenLeiterProf.Dr.FrankOliverGlöcknerzusammenmiteinemBetriebswirt2005dieFirmaRibocongegründet.

RiboconhatsichderAuswertungvongenetischerInformation(DNA-Sequenzen)inderMikrobiologieverschrieben.DiesesalsBioinformatikbezeichneteFelderstrecktsichvonderUntersu-chungeinzelnergenetischerMarkerbishinzurBetrachtunggan-zerGenome(dasvollständigeErbguteinesLebewesens)undgewinntimmensanBedeutung.WährendnochvorwenigenJah-rendasHuman-Genom-ProjektaufJahreangelegtwar,könnenheuteriesigeMengenangenetischerInformationinnerhalbkür-zesterZeitkostengünstigausgelesenwerden.AllerdingsfängtdieeigentlicheArbeitmitderLieferungderRohdatenausdenDNA-Sequenzierfabrikenerstan.

DiemitdieserEntwicklungeinhergehendeDatenflutstellteinegroßeHerausforderungfürdenAnwenderindiesemjungen,aber

hoch-relevantenFelddar.FürdieAuswertungwerdenExpertenwissenundleistungsstarkeComputersystemebenötigt.AndieserStellesetztdasLeistungsangebotderRiboconGmbHan,derenMitarbeiterihregroßeErfahrungausderArbeitamMax-Planck-Instituteinbringen:Bereits2002habensieweltweitdasersteGe-nomeinesUmweltbakteriumsanalysiert.

DieRiboconGmbHentwickeltLösungenimBe-reichderDNA-Datenanalyseundbietetentspre-chendeDienstleistungenundProduktean.IhreKundenfindensichzugleichenTeileninderGrundlagenforschung,der(Routine-)DiagnostikunddembreitenFeldderBiotechnologie.Zu-

sätzlichistdasRibocon-TeamanwissenschaftlichenProjektenmithohemAnwendungsbezugoderBedarfanWissenstransferbeteiligt.

Kontakt: Dr. Jörg Peplies · jpeplies@ribocon.com · www.ribocon.com

Aus- und Weiterbildung durch Ribocon-Mitarbeiter

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Faszinierte WissenschaftlerWasbegeistertSieanIhremForschungsthema?InSedimentenundimBodenläufteineenormeViel-zahlvonchemischenProzessenab,diezumgroßenTeilvonMikroorganismengeleistetwerden.DieViel-faltdieserMikrobenistbeeindruckend.Nichtmindererstaunlichist,wieeffektivdieMikroorganismenihreSubstratenutzenkönnenundwiewenigmanchezumÜberlebenbrauchen.InsbesondereinteressiertmichdieRolledesElementsEisenindenMeeres-sedimenten.EisenstehtinWechselwirkungmitan-derenbiogeochemischenKreisläufenwiedenenvonKohlenstoff,Schwefel,StickstoffundSauerstoff.SeinOxidationszustandbestimmt,obNährstoffefreigesetztodergebundenwerden.DaEisenhäufiginungelöstemZustandvorliegt,müssendieMikroorganismenspezielleStrategienanwenden,umesnutzbarzumachen.EingenaueresVerständnisderRolle,diedieMikroorganismenimSedimentspielenistnötig,umverstehenzukönnenwiedieStoffkreisläufeindiesenÖkosystemfunktionierenundwassieaufrechterhält.Dr. Jeanine Geelhoed, Wissenschaftlerin, Arbeitsgruppe Mikrobielle Fitness

IneinemMilliliterMeerwasserlebenetwaeineMillionBakterien.Dochnichtimmeristklarwovon,dennihreNahrung,dasgelösteorganischeMaterial,kommtimoffenenOzeaninnurgeringenMengenvor.Michfasziniertbesonders,wiediegenügsamen(oligothrophen)BakterienunterdiesenlimitierendenBedingungendennochlebenundsichsogarvermeh-renkönnen.FürmeineForschungverbindeichKulti-vierungsmethodenderklassischenMikrobiologiemitmodernenTechnikenwieGenomsequenzierung.Dr. Anne Schwedt, Wissenschaftlerin, Arbeitsgruppe Ökophysiologie

AlsjungerStudenthatmichbesondersdieChemienatürlicherGewässerfasziniertundichstelltebaldfest,dassdiebiologi-schenundchemischenAbläufeimMeeressedimentdieZusam-mensetzungdesMeerwasserswesentlichbestimmen.SeitZehntausendenbisMillionenvonJahrenbeeinflusstdiesesenormgroßeundhochaktiveReservoirdieZusammensetzungdesMeerwasserswieeinriesigerKatalysator.WennwirdieChe-mieunddieMikrobiologieunsererSedimentprobenuntersuchen,müssenwirindiesengroßengeologischenundräumlichenZeit-skalendenken.Tim Ferdelman, PhD, Wissenschaftler, Abteilung Biogeochemie

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An Deck eines Forschungs-schiffes bereitet eine Wissen-schaftlerin ein Gerät zur Pro-bennahme in der Tiefsee vor.

Probennahme im Wattenmeer

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Die technischen Angestellten sind in unterschiedlichen Arbeitsbereichen gefordert.

Die sensible Messelektronik erhält zum Schutz einen stabilen Druckzylinder als Ummantelung.

Ohne Nicht-Wissenschaftler keine Wissenschaft

FürneuartigeUntersuchungsmethodenundungewöhnlicheFor-schungsortenützenhandelsüblicheMessapparateundGerätenichtviel.Waseszukaufengibt,wirdalsoumgerüstet;wasesnichtzukaufengibt,wirdselbstkonstruiertundgebaut–undzwarindeninstitutseigenen,gutausgerüstetenWerkstättenfürElektronikundMechanik.BeidehabenihreeigenenMitarbeiterundRäume,siearbeitenaberoftzusammen.SostelltdieeineWerkstattfeinmechanischeGeräteundweitereBauteileimMil-limeter-Maßstabher;dieanderefügtdieElektronikhinzu.AlleindieElektronikwerkstatthatseitderInstitutsgründungknapp200Technikmoduleentwickelt,darunterdiverseSteuerelektronikenundeineneuartigeMesstechnikmitoptischenstattchemischenSensoren.

DamitdieWissenschaftlerfor-schenkönnen,sindsieabernichtnuraufdieWerkstätten

angewiesen,sondernauchaufweitere„Nicht-Wissenschaft-

ler“,beispielsweiseaufdieComputerspezialistenderEDV-Abteilungunddiedrei

MitarbeiterderGebäudebe-triebstechnik,dietäglichLüftungs-,

Kühl-,Brandmelde-,Zutritts-undan-deretechnischeAnlagenwarten,kleine

Störungenselbstbehebenoderreparie-rensowiefürgrößereProblemeundauf-

wändigereVorhabenspezielleFirmenan-fordern.DasMax-Planck-InstitutfürMarineMikrobiologiehataußerdemeinesehrgut

ausgestatteteBibliothekmitzahlreichenFachbüchern,Journalen,tagesaktuellenZeitungenund

eigenemBibliothekar.DazukommenmehrereVerwaltungsmit-arbeiter,diesichumBuchhaltung,PersonalwesenundumdenEinkaufvonBüro-undLaborbedarfkümmern.

UnddamitdieWissenschaftlernichtnurinFachmagazinenpu-blizierenundsichaufKongressenpräsentieren,sorgtdiePresse-stelledafür,dassauchdieÖffentlichkeitvonderForschungsar-beitunddenbedeutendenErgebnissenerfährt–mitPressemit-teilungen,FührungendurchdasInstitut,InformationsmaterialunddiversenAktionen,beispielsweiseamjährlichstattfindendenZukunftstagoderimRahmenandererbundesweiterAktionenzurÖffentlichkeitsarbeit.

Entwickelt und konstruiert in den MPI-Werkstätten: Ein sehr fein justierbarer Motorantrieb steuert das Heben und Sen-ken der empfind-lichen Mikrosen-soren in die Sediment-schicht.

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Die Max-Planck-Gesellschaft

DieMax-Planck-Gesellschaft(MPG)isteinetraditionsreicheunddochmoderneForschungsorganisation.MitimmerwiederweiterentwickeltenMethodenundGerätensuchendieMitarbei-terseitJahrzehntennachdem,was–freinachGoethe–dieWeltimInnerstenzusammenhält.DieseGrundlagenforschungschafftzudemdieBasisfürneuartigeTherapienundTechnolo-gien.„DemAnwendenmussdasErkennenvorausgehen“,meinteauchderPhysikerundNobelpreisträgerMaxPlanck(1858-1947),nachdemdieGesellschaftbenanntwurde.DerMitbegründerderQuantentheoriesetztesichfürdieGrund-lagenforschungundfürdieFreiheitderWissenschaftein–sowiedieMPGnochheute.DerderzeitigePräsident,Prof.PeterGruss,schriebeinmal:„Esgilt,dieForschungweltweitzuver-netzen,ohnedabeidiejeweiligeVielfaltaufzugeben.DabeimusssichdieWissenschaftdieFreiheitbewahren,ThemenundZieleselbstzusetzen.“Dasentsprichtauchder„Mission“derForschungsorganisation:MitihrerVielfaltanLebens-,Natur-undGeisteswissenschaftensollsiedieArbeitanUniversitätenundanderenEinrichtungenergänzensowiedasWissenfreizu-gänglichmachen.

Deutschlandweitgibtes80Max-Planck-Institute,dieindreiBereichenorganisiertsind:derBiologisch-Medizinischen,derChemisch-Physikalisch-TechnischenundderGeisteswissen-schaftlichenSektion.ImAuslandgibtesweitereForschungseinrichtungensowiemehrereAußenstellen.InsgesamtbeschäftigtdieMPGüber13.000Mitarbeiter,vondenenetwajederdritteWissenschaftlerist.Dazukommenmehrals7.000Nachwuchs-undGastwissen-schaftler,dieandenInstitutenlernenundforschen.UmgekehrtgastierenMax-Planck-WissenschaftlerananderenEinrichtun-genaufderganzenWelt.

NationalundinternationalgenießtdieMPGeinenexzellentenRuf,wasnichtzuletztdaranliegt,dasssiebisher17Nobelpreis-trägerhervorgebrachthat–zweimehralsihreVorgängerorga-nisation,die1911gegründeteKaiser-Wilhelm-Gesellschaft.Diesewarweltweitangesehen,dochnachdemZweitenWelt-kriegwurdeauchinderdeutschenWissenschafteinNeuanfangnötig.Daraufhinwurdeam26.Februar1948dieMax-Planck-GesellschaftzurFörderungderWissenschaftene.V.gegründet.AuchwennsiesichgrößtenteilsüberöffentlicheMittelvonBundundLändernfinanziert,soistsiedochkeinestaatlicheEinrichtung,sonderneinegemeinnützigeundunabhängigeOrganisation.

NobelpreisträgerderMPG

2007 Gerhard Ertl (Chemie)

2005 Theodor W. Hänsch (Physik)

1995 Paul J. Crutzen (Chemie)

1995 Christiane Nüsslein- Volhard (Medizin)

1991 Erwin Neher (Medizin)

1991 Bert Sakmann (Medizin)

1988 Johann Deisenhofer (Chemie)

1988 Robert Huber (Chemie)

1988 Hartmut Michel (Chemie)

1986 Ernst Ruska (Physik)

1985 Klaus von Klitzing (Physik)

1984 Georges Köhler (Medizin)

1973 Konrad Lorenz (Medizin)

1967 Manfred Eigen (Chemie)

1964 Feodor Lynen (Medizin)

1963 Karl Ziegler (Chemie)

1954 Walther Bothe (Physik)

Max Planck

www.awi-bremerhaven.de

www.hausderwissenschaft.de

www.jacobs-university.de

www.uni-bremen.de

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Kooperationspartner

http://geomicrobiology.au.dk/

www.uni-oldenburg.de

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Universität

Hotel Munte

Ausfahrt Horn-LeheUniversität

HamburgHannoverOsnabrück

James-Watt-Str.

Universitätsallee

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Bremerhaven

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Hochschulring

Innenstadt / Hauptbahnhof

MPI

Vom Flughafen und vom Hauptbahnhof:Straßenbahnlinie zur Universität, Bibliothekstraße

Celsiusstr.

Park

alle

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MPI

Straßenbahn

Bus

HaltestellenderBus-undStraßenbahnlinien ❺ Universität / Klagenfurter Str. ❽ Linzer Straße❶ Celsiusstraße ❸ Universität / NW1 ❻ Lise-Meitner-Straße ❾ Spittaler Straße❷ Wiener Straße ❹ Universität / Zentralbereich ❼ Berufsbildungswerk ❿ Kremser Straße

SofindenSieuns:

Max-Planck-Institutfür Marine MikrobiologieCelsiusstraße1·D-28359Bremen

Kontakt:Telefon: +49(0)4212028-50Fax: +49(0)4212028-580Internet:www.mpi-bremen.deE-Mail: contact@mpi-bremen.de

Pressesprecher:Dr.ManfredSchlösserTelefon:+49(0)4212028-704Fax: +49(0)4212028-790E-Mail: presse@mpi-bremen.de