Neue Hydrogenasen aus hydrothermalen Tiefseequellen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Mirjam Perner
• Fachliche Zuordnung: Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240988077

Der Fokus des Projekts liegt auf der Identifizierung und Charakterisierung neuartiger wasserstoffoxidierender Enzyme (Hydrogenasen) aus Metagenomen von verschiedenen hydrothermalen Tiefseequellen. Da hydrothermale Tiefseesysteme typischerweise erhöhte Wassserstoffkonzentrationen aufweisen und die primäre Biomasseproduktion hier von chemischer Energie abhängt, bieten diese Habitate ein großes Potenzial für mikrobielle Wasserstoffoxidierer. Im Rahmen unseres früheren DFG-Projekts haben wir einen aktivitäts-basierten Screen etabliert, der es uns ermöglicht rekombinante Enzyme aus metagenomischen Fosmiden zu identifizieren, die Wasserstoffoxidation katalysieren. Wir haben bereits sechs neue wasserstoffoxidierende metagenomische Klone entdeckt, deren DNA-Fragmente weitestgehend geringe oder gar keine Sequenzhomologien zu Einträgen in den öffentlichen Datenbanken aufweisen. Im Rahmen des hier beschriebenen Forschungsprojekts beabsichtigen wir zwei neue Metagenombanken mit Material aus wasserstoffreichen hydrothermalen Habitaten zu erstellen, diese Fosmidbanken nach wasserstoffoxidierenden Klonen zu durchsuchen, die entsprechenden Wasserstoffuptakeenzymaktivitäten zu messen sowie die Gene, die für die entsprechenden Enzyme kodieren in den metagenomischen Fragmenten zu identifizieren. Das erfolgreiche Auffinden und Beschreiben neuartiger Hydrogenasegene wird unsere Kenntnisse über die Diversität und biochemischen Charakteristika von Hydrogenasen sowie den Genen und Proteinen, die an der Assemblierung und Maturierung von Hydrogenasen beteiligt sind, bedeutend vertiefen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen