Nischenbildende Moleküle der Kryosphäre

• Antragsteller: Professor Dr. Jan Steinkühler; Jan Tebben, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 562154140

Dieses Projekt untersucht die Rolle von chemischen Metaboliten in der mikrobiellen Nischenanpassung an die Kryosphäre insbesondere in der Beziehung zwischen Eisalgen und ihrer assoziierten Bakteriengemeinschaft. Das mikrobielle Leben im antarktischen Meereis muss auf extrem schnelle Änderungen von Temperaturen, Salinität und Frost-Tau-Zyklen angepasst sein. Unser Verständnis an diese Stoffwechselanpassungen, die das mikrobielle Leben in der Kryosphäre steuern, ist noch immer limitiert. Die technologische Anwendung von chemischen Treibern der Nischenmanipulation, also Moleküle, die den Gefrierpunkt, die Eiskristallisation und/oder die Eisaffinität verändern sind z.B. gut untersucht, aber deren ökologische Funktion sowie Rolle in mutualistischen Beziehungen ist bisher kaum untersucht. Das Hauptziel dieses Vorschlags besteht darin, chemische Treiber wechselseitiger Beziehungen zwischen kultivierbaren psychrophilen antarktischen Mikroorganismen zu produzieren, aufzureinigen, strukturell aufzuklären, und deren mutualistische Funktion zu charakterisieren. Ziel dieses Projekts ist es, die mutualistischen chemischen Anpassungen antarktischer Mikroorganismen auf morphologischer, physiologischer und molekularer Ebene zu charakterisieren. Wir werden i) und Zellmembrankomponenten antarktischer psychrophiler Bakterien strukturell charakterisieren und ii) ihre Produktion oder ihren Abbau als Folge schneller Umweltveränderungen charakterisieren. Die Charakterisierung der Stoffwechselfähigkeiten psychrophiler Bakterien ist eine Voraussetzung, um die Anpassungen zu verstehen, die es ihnen ermöglichen, in diesen extremen Umgebungen zu gedeihen, und um die Grenzen ihrer Toleranz vorherzusagen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1158: Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten
• Internationaler Bezug: Frankreich, Großbritannien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Lois Maignien; Professor Alessandro Tagliabue, Ph.D.
• Mitverantwortlich(e): Professorin Dr. Ramona Bosse