Servicenavigation

Detailseite

Zurück

Projekt Druckansicht

Erforschung des Virioneustons: Viral-bakterielle Interaktionen zwischen Ozean und Atmosphäre

Antragstellerin Dr. Janina Rahlff
Fachliche Zuordnung Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
Förderung Förderung von 2020 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446702140
 
Erstellungsjahr 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Viren im Meeresoberflächenfilm (MOF), einem <1 mm dünnen Film zwischen Ozean und Atmosphäre, sind stark unerforschte Komponenten der marinen Umwelt. Häufige Anreicherungen von Viren im MOF im Vergleich zu tieferen Wasserschichten, die Tendenz distinkte Gemeinschaften auszubilden, und ihr Vorhandensein auf Partikeln und in Seewasser-Aerosolen erlaubt die Vermutung, dass MOF-Viren eine wichtige Rolle in der Regulation von Luft-Wasser Austauschprozessen spielen. Unter Nutzung hochmoderner Omics-, Visualisierungs- und Kultivierungsmethoden wurde die Rolle von Bakteriophagen im MOF in diesem Projekt weiter untersucht. Die Projektziele waren es u.a. die Infektionsmechanismen von MOF-Phagen (lytisch oder lysogen) aufzuklären, um so das Potential der Phagen, den “Viral Shunt“ im MOF zu initiieren, abzuschätzen. Außerdem sollten die Bedeutung von Partikeln im MOF für die Viren untersucht werden. Es wurden MOF-Proben in der Ostsee gesammelt, neue Phagen-Wirts Systeme untersucht sowie Metagenome sequenziert und Zell- und Viruspartikelzahlen bestimmt. Untersucht wurde eine beruhigte Meeresoberfläche, ein sogenannter „Slick“, im Vergleich zu einem nicht-Slick-MOF und dem unterliegenden Wasser. Durch größenfraktionierte Filtration wurden auch partikel- und nicht partikel-assoziierte viral-bakterielle Gemeinschaften untersucht. Es zeigte sich, dass sich im kurzlebigen Slick distinkte viral-bakterielle Gemeinschaften ausbildeten im Vergleich zu den Referenzproben. Lytische Phagen wurden für abundante Slick-Gammaproteobakterien (Pseudoalteromonas tunicata, Rheinheimera baltica, Alishewanella sp.) gefunden und isoliert. Metagenomische Analysen zur Viren-Mikodiversität zeigten, dass Virusvarianten sich v.a. in den partikel-assoziierten Proben (>5 µm) fanden unabhängig von der Wassertiefe (MOF oder Wasser darunter). CRISPR Analysen zeigten Virus-Wirtsbeziehungen im Slick-MOF, die sich vom nicht-Slick MOF und dem darunterliegenden Wasser entkoppelten. Weitere Analysen von bakteriellen Genomen zeigten Gene für Beweglichkeit, Quorum Sensing und Biofilm-Bildung im Slick-MOF. Gemäß ihrer Nutzungsprofile haben abundante Bakterienisolate unterschiedliche Kohlenstoffpräferenzen, was vermutlich ihre Ko-Existenz im Slick ermöglicht. Dasselbe galt für vom Metagenom assemblierte Genome abundanter im Vergleich zu wenig abundanten Slick-Bakterien. Prophagen fanden sich in Bakterien-Genomen nur wenige (4), allerdings gab es Hinweise auf die Induktion eines Prophagen im abundanten Alishewanella sp., sodass vermutet werden kann, dass Virus-Lyse im Slick überwiegt und zum Viral Shunt beitragen kann. Dies wurde untermauert durch eine große Menge von gelöstem Kohlenstoff im Slick. Zusammenfassend hat das Vorhaben VIBOCAT mit diesen und anderen wichtigen Resultaten unser Verständnis von viral-bakteriellen Interaktionen in der Ozean-Atmosphären Grenzschicht verbessert, und erlaubt Rückschlüsse über Einflüsse auf die mikrobielle Schleife und Kohlenstoffflüsse im Meer.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

Zusatzinformationen

© 2026 DFG Kontakt / Impressum / Datenschutz

Textvergrößerung und Kontrastanpassung