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TRR 51: Ökologie, Physiologie und Molekularbiologie der Roseobacter-Gruppe: Aufbruch zu einem systembiologischen Verständnis einer global wichtigen Gruppe mariner Bakterien
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Chemie
Biologie
Chemie
Förderung
Förderung von 2010 bis 2021
Webseite
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 34509606
Das übergeordnete Ziel dieses Transregionalen Sonderforschungsbereichs TRR51 „Roseobacter“ ist ein umfassendes Verständnis des evolutionären und Anpassungserfolges der Roseobacter-Gruppe in marinen Ökosystemen. Vertreter dieser Gruppe sind global verteilt und vielfach prominente Komponenten von Bakteriengemeinschaften oder leisten spezielle Stoffwechselprozesse im gegebenen ökologischen Zusammenhang. Vertreter dieser Gruppe zeichnen sich zudem durch sehr unterschiedliche und vielseitige Physiologien aus. Die Mission des TRR51 besteht darin, die Roseobacter-Gruppe hinsichtlich ihrer Evolution und Phylogenie und die Struktur und den Gehalt der Genome bezüglich der vielseitigen Physiologie und Ökologie zu untersuchen. Diese Untersuchungen beinhalten Umwelt- und biogeografische Studien auf der Gemeinschaftsebene sowie detaillierte Arbeiten über die Physiologie einzelner Organismen und systembiologische Studien von zwei Modellorganismen, Dinoroseobacter shibae und Phaeobacter inhibens. Die Untersuchungen in der dritten Antragsphase werden fokussiert auf Interaktionen dieser Organismen, hauptsächlich mit zwei kosmopolitischen Algen aus Küstenmeeren, Thalassiosira rotula und Prorocentrum minimum. Des Weiteren sind Interaktionen mit und die Bedeutung von Phagen ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt. Die Arbeiten sind nach wie vor gegliedert in den Projektbereich A mit Schwerpunkt Ökologie und Evolution, den Projektbereich B mit Schwerpunkt Genetik und Physiologie und den Projektbereich C mit Schwerpunkt auf der Systembiologie der beiden Modellorganismen. Die Umweltuntersuchungen, hauptsächlich im Projektbereich A beheimatet, werden die Analysen der Proben und Daten abschließen, die während zweier Fahrten mit dem Forschungsschiff Sonne im Pazifik auf einem Transekt entlang des 180. Längengrades zwischen den Wassermassen der südlichen Polarfront bei 52°S und subarktischen Gebieten in der Beringsee bei 59°N gesammelt wurden. Die Arbeiten umfassten die Beprobung der Wassersäule und des Oberflächensedimentes für Messungen der Aktivität und Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaften, metagenomische, -transkriptomische, -proteomische und geometabolomische Untersuchungen. Diese Untersuchungen zielen auf eine umfassende und synoptische Analyse dieser Daten zusammen mit Daten von früheren Fahrten im Atlantik und Südpolarmeer, um ein synoptisches Vorhersagemodell der funktionellen Rolle der pelagischen und benthischen Roseobacter-Vertreter zu etablieren.Untersuchungen mit den Modellorganismen D. shibae und P. inhibens, beheimatet in allen drei Projektbereichen, konzentrieren sich auf Interaktionen mit den beiden Modellalgen T. rotula und P. minimum. Die Genome beider Algen werden sequenziert. Themen umfassen den Einfluss der Interaktionen auf das Endo- und Exometabolom beider Partner, die Rolle von spezifischen Metaboliten auf das Wachstum der Algen, die Rolle von Quorum Sensing, dem Sauerstoffpartialdruck, Eisen und der Temperatur auf die Wachstumsregulation u
DFG-Verfahren
Transregios
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Ökologische Bedeutung, Biogeografie und Physiologie der Roseobacter-Gruppe in pelagischen Systemen (Teilprojektleiter Brinkhoff, Thorsten ; Simon, Meinhard )
- A02 - Verteilung, metabolische Fähigkeiten und Phagen-Wirts Wechselwirkungen der Roseobacter-Gruppe in marinen Sedimenten (Teilprojektleiter Cypionka, Heribert ; Engelen, Bert )
- A05 - Extrachromosomal, außergewöhnlich und essentiell: Das Mobilom der Roseobacter-Gruppe (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Klenk, Hans-Peter ; Petersen, Jörn ; Pradella, Silke )
- A06 - Phylogenomik und funktionelle Genomik der Roseobacter-Gruppe (Teilprojektleiter Göker, Markus ; Klenk, Hans-Peter )
- A07 - Populationsstruktur und -divergenz in der Roseobacter-Gruppe - Implikationen für die Ökologie und Evolution (Teilprojektleiter Overmann, Jörg )
- A08 - Die Verbindung des Exometaboloms ausgewählter pelagischer Vertreter der Roseobacter-Gruppe zu mariner gelöster organischer Substanz (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dittmar, Thorsten ; Niggemann, Jutta ; Simon, Meinhard )
- B01 - Physiologische Reaktion auf Energielimitierung in der Roseobacter-Gruppe (Teilprojektleiter Cypionka, Heribert )
- B02 - Funktion und ökologische Bedeutung von durch die Roseobacter-Gruppe gebildeten Sekundärstoffen für interaktive Wechselwirkungen (Teilprojektleiter Brinkhoff, Thorsten ; Simon, Meinhard )
- B03 - Biosynthesewege von Sekundärmetaboliten der Roseobacter-Gruppe (Teilprojektleiter Dickschat, Jeroen ; Schulz, Stefan )
- B04 - Zell zu Zell-Kommunikation von Bakterien der Roseobacter-Gruppe mit anderen Bakterien und Algen (Teilprojektleiterin Wagner-Döbler, Irene )
- B05 - Regulatorische Netzwerke für die Adaptation von Dinoroseobacter shibae an Änderungen an Sauerstoff, Eisen und Licht (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Härtig, Elisabeth ; Jahn, Dieter )
- B06 - Bakteriophagen der Roseobacter-Gruppe (Teilprojektleiterin Moraru, Ph.D., Cristina )
- B07 - Interaktionen zwischen Bakterien der Roseobacter-Gruppe und marinen Algen mittels Schwefel-Metaboliten (Teilprojektleiter Dickschat, Jeroen )
- C01 - Interaktionen von Phaeobacter inhibens DSM 17395 und Metaproteomik von Roseobacter-dominierten Bakteriengemeinschaften (Teilprojektleiter Rabus, Ralf )
- C02 - Chemie der durch Sekundärstoffe vermittelten Wechselwirkungen zwischen Bakterien der Roseobacter-Gruppe und anderen Organismen (Teilprojektleiter Schulz, Stefan )
- C03 - Metabolische Interaktionen zwischen Dinoroseobacter shibae and Thalassiosira rotula (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hiller, Karsten ; Schmidt-Hohagen, Kerstin ; Schomburg, Dietmar )
- C04 - Analyse des Stoffwechselnetzwerkes der Roseobacter-Gruppe: Stoffwechselwege und Stoffflüsse in Dinoroseobacter shibae, Phaeobacter gallaeciensis und anderen Vertretern (Teilprojektleiter Wittmann, Christoph )
- C05 - Systembiologie von Interaktionen zwischen Roseobactern und Algen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Jahn, Dieter ; Münch, Richard ; Rabus, Ralf ; Wagner-Döbler, Irene )
- C06 - Adaptation von Dinoroseobacter shibae an verschiedene Arten von oxidativem Stress (Teilprojektleiterin Engelmann, Susanne )
- C07 - Modellierung der physiologischen Bioenergetik und der globalen Biogeografie der Roseobacter-Gruppe (Teilprojektleiter Blasius, Bernd )
- INF - Infrastruktur zur Information, Datenbasis und Entwicklung von Werkzeugen für die Bioinformatik (Teilprojektleiter Jahn, Dieter ; Münch, Richard )
- MGK - Integriertes Graduiertenkolleg Von der Mikrobiellen Ökologie zur Systembiologie (Teilprojektleiter Cypionka, Heribert ; Dittmar, Thorsten ; Jahn, Dieter )
- Z - Zentrale Verwaltungsaufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Simon, Meinhard )
- Z02 - Erfassung und Nutzung des Stoffwechselpotenzials und molekulare Charakterisierung von unkultivierten Vertretern der Roseobacter-Gruppe (Teilprojektleiter Daniel, Rolf )
Antragstellende Institution
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
Mitantragstellende Institution
Technische Universität Braunschweig
Beteiligte Institution
Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI); Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH
Beteiligte Hochschule
Georg-August-Universität Göttingen; Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Sprecher
Professor Dr. Meinhard Simon