Auswirkungen von Änderungen des Salzgehalts auf die Virusproduktion während der paläoklimatischen Geschichte von Ostseesedimenten

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Privatdozent Dr. Bert Engelen; Dr. Verona Vandieken
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 260992344

Tiefe Sedimentlagen der Ostsee stellen ein Archiv der Paläoumwelt dieses intrakontinentalen Beckens dar, das in der Vergangenheit Veränderungen zwischen limnischen, Brackwasser und marinen Phasen durchlaufen hat. Die Untersuchung der Auswirkungen dieser Umweltveränderungen auf benthische mikrobielle Gemeinschaften war Ziel von IODP Exp. 347. Da Viren mikrobielle Populationen kontrollieren und den Kohlenstoffumsatz durch Lyse infizierter Zellen verstärken, haben sie einen großen Einfluss auf mikrobielle und biogeochemische Prozesse. In der ersten Förderphase haben wir begonnen, Viren und deren Wirtsbakterien als vielzählige und aktive Komponenten der tiefen Biosphäre zu analysieren. Zunächst haben wir für eine schnelle und genaue Zählung von Viren in Kulturmedien ein Protokoll für die Durchflusszytometrie entwickelt, das jetzt auf eine große Anzahl von Proben angewandt werden kann und für die Quantifizierung von Viren in Sedimenten angepasst wird. Aus unseren Kultivierungsexperimenten haben wir 36 neue Bakterienisolate gewonnen, von denen einige als neue Arten oder sogar neue Gattungen beschrieben werden sollen. Physiologische Analysen zeigten erhebliche Unterschiede in ihren Salztoleranzen. Für die Isolate wurden auch verschiedene Viren identifiziert, die entweder durch das Antibiotikum Mitomycin induzierbar sind oder während des Wachstums der Kulturen in großer Anzahl produziert wurden. Im hier beantragten Folgeprojekt soll eine Datenbank von Phagengenomen unserer Isolate erstellt werden, die möglicherweise neue Merkmale wichtig für die Persistenz von Viren in der tiefen Biosphäre aufzeigen sowie die Identifizierung spezifischer Phagen z.B. in Metagenomen oder Einzelzell-Genomen der tiefen Biosphäre erleichtern wird. Darüber hinaus sollen unsere aktuellen Studien zum osmotischen Schock als Stimulus für die Virusproduktion in Reinkulturen auf Umweltproben erweitert werden. Die Analyse der Struktur mikrobieller Gemeinschaften und der Zusammensetzung des organischen Kohlenstoffs während der Zelllyse und anschließender Aufnahme von Zellmaterial durch opportunistische Bakterien wird dazu beitragen, die Rolle von Viren während der geschichtlichen Entwicklung der Ostsee zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 527: Bereich Infrastruktur - "International Ocean Discovery Program" (IODP)