Functional genome analysis of the uncultivated baterial symbiont of the deep-sea tube worm Riftia pachyptila

• Applicant: Professor Dr. Thomas Schweder
• Subject Area: Microbial Ecology and Applied Microbiology
• Term: from 2003 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5402344

Der Röhrenwurm Riftia pachyptila ist ein Hauptbesiedler der Hydrothermalquellen des östlichen Pazifik und beherbergt eine dichte Population von endosymbiontischen sulfidoxidierenden Bakterien in seiner Körperhöhle. Die chemoautotrophen Symbionten spielen eine zentrale Rolle bei der Ernährung ihres Wirtstieres, welches selbst kein Verdauungssystem besitzt. Wegen fehlender Kultivierungsmöglichkeiten ist eine Charakterisierung der monospezifischen Symbionten sowie der Wirt-Bakterien-Interaktionen bislang nur beschränkt möglich. Die vollständige Genomsequenzierung der Symbionten von R. pachyptila ermöglicht neue Ansätze in der Erforschung der physiologischen Potenziale der Bakterien und liefert die Grundlage für das geplante Projekt. Mit Hilfe von modernen Methoden der funktionellen Genomanalyse wird angestrebt, die Genexpression der Symbionten unter definierten Umweltbedingungen zu analysieren. Dazu sollen das cytoplasmatische und das extrazelluläre Proteom des bakteriellen Symbionten analysiert werden. Die hohe Auflösung 2-dimensionaler Proteinelektrophoresegele und die nachfolgende Proteinidentifizierung mit Hilfe von MALDI-TOF-Massenspektrometrie ermöglichen die globale Charakterisierung differentiell exprimierter Gene. Weiterhin soll die mRNA-Abundanz umweltregulierter Gene durch den Einsatz von DNA-Arrays analysiert werden. Aus den Ergebnissen dieser Forschung wird ein besseres Verständnis der molekularen Grundlagen der Entstehung und der Wirt-Bakterien-Wechselwirkungen der R. pachyptila-Symbiose erhofft.

• DFG Programme: Research Grants