Summ-summ, schwirr’n Pestizide herum?

Bioanalytiker der Hochschule Coburg untersuchen Mikroorganismen auf Chitinpanzern von Bienen. Sie wollen herausfinden, wie sich Pflanzenschutzmittel hier auswirken.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

BAM und Freie Universität Berlin laden zur wissenschaftlichen Entdeckungsreise in die Welt der Mikroorganismen ein

Berlin, 06.10.2021. Die Wechselwirkungen von Mikroorganismen und anderen Lebewesen mit unserem Planeten stehen vom 14. Oktober im Mittelpunkt einer öffentlichen Vortragsreihe, die die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und die Freie Universität Berlin gemeinsam veranstalten. Die sechs Vorträge halten international renommierte Expert*innen; sie bieten einen Parcours durch verschiedene Disziplinen.

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Mikroorganismen auf Entdeckungsreise: Physiker*innen entschlüsseln Bewegungsmuster einzelliger Mikroben

Viele Mikroben haben in ihrer natürlichen Umgebung nur eine sehr stark eingeschränkte Bewegungsfreiheit. Wie in einem Irrgarten sind ihnen geradlinige Fortbewegungen in Böden oder auch im menschlichen Körper versperrt. Daher müssen sie hier durch kurven- und kantenreiche Strukturen navigieren. Dabei können hochgradig gerichtete Bewegungsmuster entstehen, wie Physiker*innen der Universität Bayreuth und der Loughborough University in Großbritannien jetzt herausgefunden haben. In der Zeitschrift PNAS stellen sie ihre Erkenntnisse vor, die für die Steuerung von Mikrorobotern oder den zielgenauen Transport medizinischer Wirkstoffe genutzt werden könnten.

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Auf Effizienz gepolt: Wie methanogene Mikroben Elektronen steuern

Ein gigantischer Enzymkomplex ermöglicht es methanogenen Mikroorganismen, unter extrem energiearmen Lebensbedingungen zu gedeihen.

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Bread, Butter & Bioeconomy Lunch Talk – Das Mikrobiom: Schlüssel zur Bioökonomie?

Diesen Lunchtalk widmen wir den kleinsten, aber unendlich wichtigen Akteuren in der Bioökonomie: den Mikroorganismen. Gemeinsam bilden sie Mikrobiome, die entscheidend für die Gesundheit von Pflanzen, Tieren und von ganzen Ökosystemen sind. Prof. Dr. Gabriele Berg (ATB und TU Graz) und Dr. Ralf Tilcher (KWS SAAT SE & Co. KGaA) setzen den Fokus auf gezieltes Mikrobiom-Management bereits am Samen – denn davon profitiert die Zuckerrübe und letztendlich die planetare Gesundheit.

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Türme aus Enzymen helfen Mikroben beim Wachsen

Wissenschaftler*innen dreier Max-Planck-Institute (MPI), des MPI für medizinische Forschung in Heidelberg, des MPI für Marine Mikrobiologie in Bremen und des MPI für Biophysik in Frankfurt und der Radboud Universität in Nimwegen ist es gelungen, die Struktur des Enzyms zu bestimmen, das einen großen Teil des Nitrats auf der Erde produziert. Mikroorganismen nutzen dieses Enzym, genannt NXR oder Nitrit-Oxidoreduktase, um giftiges Nitrit in Nitrat umzuwandeln. Sowohl Nitrit als auch Nitrat sind Formen von Stickstoff, die einen großen Einfluss auf unsere Umwelt haben. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachjournal Nature Microbiology veröffentlicht.

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Wie Acidobakterien unter widrigen Bedingungen überleben

Böden sind einer der vielfältigsten Lebensräume auf unserem Planeten. In jedem Gramm Boden leben mehrere tausend mikrobielle Arten. Ein Großteil der hier lebenden Mikroorganismen befindet sich in einer Art Ruhezustand, um Stressfaktoren wie Trockenheit und Nährstoffknappheit zu bewältigen. Ein internationales Team unter der Leitung von Dagmar Woebken und Stephanie A. Eichorst von der Universität Wien hat untersucht, wie die im Boden weit verbreiteten Acidobakterien unter widrigen Bedingungen überleben können. Zwei kürzlich in den Fachzeitschriften „The ISME Journal“ und „mSystems“ veröffentlichte Studien beschreiben diese Überlebensstrategien.

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Wie Ethan-fressende Mikroben ihre Lieblingsspeise aufnehmen

An heißen Quellen in der Tiefsee leben Mikroorganismen, die sich von Ethan ernähren. Sie wurden kürzlich von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie entdeckt. Jetzt haben die Forschenden aus Bremen zusätzlich einen wichtigen Baustein in der mikrobiellen Verwertung des Gases gefunden. Sie konnten die Struktur des Enzyms entschlüsseln, das für den Abbaumechanismus des Ethans verantwortlich ist. Die Ergebnisse wurden nun in dem renommierten Fachmagazin Science veröffentlicht.

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Der Macht des Mikrobioms auf der Spur

Nicht nur Tiere und Menschen, sondern auch Pflanzen beherbergen eine komplexe Gemeinschaft von Mikroorganismen. Nun beleuchten Forschende an der ETH Zürich in zwei neuen Studien grundlegende Aspekte dieser engen – und bisher oft übersehenen – Beziehungen.

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Wie eine Diät die Darmflora beeinflusst: Krankenhauskeim spielt wichtige Rolle bei der Gewichtsregulation

Forschende der Charité – Universitätsmedizin Berlin und der University of California in San Francisco konnten erstmals zeigen, dass eine stark kalorienreduzierte Diät die Zusammensetzung der Mikroorganismen im menschlichen Darm tiefgreifend verändern kann. Wie sie jetzt im Fachjournal Nature* beschreiben, führt eine Diät zur Vermehrung ganz bestimmter Bakterien – insbesondere des als Krankenhauskeim bekannten Clostridioides difficile. Diese Bakterien können die Nahrungsaufnahme im Darm – und somit den Energiehaushalt des Menschen – beeinflussen.

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DNA als Mahlzeit von Meeresboden-Mikroben

Sie ist nicht nur eine Bibliothek genetischer Informationen, sondern bereichert auch den Speiseplan von Mikroben: Desoxyribonukleinsäure – kurz DNA – ist ein wichtiger Nährstoff für Mikroorganismen. Ein internationales Team aus Forscher*innen unter der Leitung von Kenneth Wasmund und Alexander Loy von der Universität Wien hat in Sedimentproben des atlantischen Ozeans mehrere Bakterien entdeckt, die DNA als Nahrungsquelle nutzen.
Ein von dem Team neu benanntes Bakterium ist sogar ein wahrer Experte in der DNA-Verwertung. Die Studie erscheint nun in Nature Microbiology.

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BAM koordiniert neues europäisches Forschungsnetzwerk zu Korrosionsschäden durch Mikroorganismen

Berlin, 28.05.2021. Korrosion, die durch Mikroorganismen verursacht wird, ist ein weltweites Problem. In Europa ist die Forschungslandschaft dazu bislang sehr zersplittert. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) koordiniert jetzt ein neues Forschungsnetzwerk, das den interdisziplinären Austausch befördern will. Es wird in den kommenden vier Jahren von der Europäischen Förderorganisation COST (Cooperation in Science and Technology) finanziell unterstützt.

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Flugsicherheit: BAM entwickelt Schnelltest für schädliche Mikroben in Kerosin

Berlin, 08.04.2021. Treibstoffe wie Kerosin oder Kraftstoffe wie Diesel können von Pilzen oder Bakterien kontaminiert werden. Die Mikroorganismen siedeln sich in der Flüssigkeit selbst, an den Innenwänden von Tanks und Leitungen oder in den Treibstofffiltern an und ernähren sich von Kohlenstoffatomen. Da die Pilze und Bakterien sich in dieser Umgebung gut vermehren, können sie einen schlierigen Biofilm ausbilden und Treibstoffleitungen und Filter verstopfen. Das ist besonders in der Luftfahrt ein Problem.

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Komplexität statt Kontamination: Cyanobakterien mögen es gesellig

Interdisziplinärer Ansatz ermöglicht Untersuchung von bisher unbekannten Mikroorganismen

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Chemisches Signal vermindert in Pflanzen Wachstumsprozesse zugunsten der Schädlingsabwehr

Pflanzen der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana bilden bei Schädlingsbefall Beta-Cyclocitral. Dieses flüchtige Signalmolekül verstärkt die Verteidigung während es die Bildung wachstumsrelevanter Stoffe hemmt, indem es den MEP-Stoffwechselweg verlangsamt. Da der MEP-Stoffwechselweg nur in Pflanzen und Mikroorganismen vorkommt, nicht aber in Tieren, eröffnen Kenntnisse über ein Signalmolekül wie Beta-Cyclocitral neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Pflanzenschutzmitteln oder antimikrobiellen Wirkstoffen, die diesen Signalweg blockieren.

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Wirkstoffsuche in marinen Hefepilzen – aus Tiefsee-Sedimenten zeigt antibakterielle und krebshemmende Eigenschaften

Zahlreiche Naturstoffe warten in verschiedenen Lebensräumen auf ihre Entdeckung. Besonders Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze können eine Vielzahl an verschiedenen Naturstoffen mit hohem Anwendungspotenzial als Antibiotika oder Krebstherapeutika produzieren. Dazu gehört auch die sogenannte Rote Hefe aus der Art Rhodotorula mucilaginosa. Wissenschaftler des GEOMAR und der Universität Kiel haben diese Hefe aus Tiefsee-Sedimentproben des Mittelatlantischen Rückens isoliert und sie hinsichtlich ihres Genoms sowie ihres chemischen Wirkstoff-Repertoires untersucht. Gemeinsam konnten die Forscher die antibakterielle und krebshemmende Wirkung der Wirkstoffe nachweisen.

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Mit Biokunststoffen in die Zukunft

Im Rahmen des Projekts „Waste to Value – Mikroorganismen verändern die Westpfalz (W2V)“ veranstalteten die Verbundpartner Hochschule Kaiserslautern, ZukunftsRegion Westpfalz und Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens einen Online-Workshop zum Thema biobasierte Kunststoffe, Klebstoffe und Verbundwerkstoffe. Zum Themenworkshop fanden sich über ein Dutzend interessierter Unternehmen virtuell zusammen.

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Niedersächsischer Ministerpräsident Stephan Weil besucht Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen

Landesvater ist beeindruckt von der Grundlagenforschung des Leibniz-Instituts DSMZ

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Von der Mikroskala zur Landschaft: Wie Mikroorganismen die Atacama Wüste verändern

Zu Beginn dieses Jahres erregte Dr. Patrick Jung von der Hochschule Kaiserslautern durch die Entdeckung einer neuen Lebensgemeinschaft in der Atacama-Wüste Aufsehen. Jetzt wies er gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen der Universitäten Rostock, Freiburg, Kassel und Hannover nach, welche Rolle diese Lebensgemeinschaft bei der Veränderung von Landschaften und der Entstehung von Boden spielen.

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Stroh zu Gold spinnen

… Geht das nur in der Spinnerei von Rumpelstilzchen oder zukünftig auch mit der Hilfe von Mikroorganismen? Zumindest metaphorisch macht dies das neue BMBF Projekt „Waste to Value – Mikroorganismen verändern die Westpfalz“ möglich. Denn es zeigt, wie aus biologischen Reststoffen – wie bspw. Stroh – höherwertige Wertstoffe gewonnen werden können.

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ABC-Transporter: ein neuer Ansatzpunkt zur Entwicklung von Antibiotika sowie Immun- und Krebs-Therapeutika

Antibiotika sowie wichtige Therapeutika zur Behandlung von Krebs- und Immunkrankheiten werden von Mikroorganismen mittels sog. Nicht-ribosomale Peptidsynthetasen (NRPS) und Polyketidsynthetasen (PKS), hergestellt. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Vetmeduni Vienna hat kürzlich nachgewiesen, dass ABC Transporter eine essentielle, bisher unbekannte Funktion bei der Biosynthese von NRPS Produkten spielen. Die präsentierten genetischen und biochemischen Daten geben Aufschluss über einen neuen Aspekt der Biosynthese von für die Human- und Veterinärmedizin wichtigen mikrobiellen Sekundärmetaboliten – mit praktischer Relevanz für die Entwicklung neuer Medikamente.

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„FaktenSammler – Der Bioökonomie-Podcast“ blickt in die Welt der Mikroben

Der „FaktenSammler“ bereitet spannende Bioökonomie-Fakten für die Ohren auf. Die dritte Podcastfolge „Die Welt der Mikroorganismen“ nimmt Mikroben in den Blick. Im Gespräch mit Mikrobiolog*innen der Universität Greifswald erfahren Hörende mehr über die faszinierende und vielfältige Welt der Mikroben. Die Podcastfolge ist auf der Internetseite der Universität Greifswald und auf bekannten Podcastportalen veröffentlicht. „FaktenSammler – Der BioÖkonomie-Podcast“ ist eines von 19 Projekten, das im Rahmen des Wissenschaftsjahrs 2020|21 – Bioökonomie vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.

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Mikrobielle Interaktionen stabilisieren Kohlenstoff im Boden

Böden spielen in der langfristigen Speicherung von CO2 und somit in dessen Reduktion in der Atmosphäre eine wichtige Rolle und tragen so zur Verlangsamung des Klimawandels bei. Um diese Mechanismen besser zu verstehen, hilft ein Blick in die kleinste Welt der Bodenmikroorganismen: Eine internationale und interdisziplinäre Gruppe von Wissenschafter*innen unter Beteiligung von Christina Kaiser der Universität Wien und Ingrid Kögel-Knabner von der Technischen Universität München hat nun erforscht, wie Mikroorganismen miteinander interagieren und so zu Kohlenstoffabbau und -speicherung in terrestrischen Ökosystemen beitragen. Die Ergebnisse wurden in „Nature Geoscience“ veröffentlicht.

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Marine Mikroorganismen – Überlebenskünstler in der Tiefe

Foraminiferen sind ökologisch sehr erfolgreich und besiedeln seit Jahrmillionen den Meeresboden. LMU-Geobiologen haben nun gefunden, dass einige Arten in sauerstofffreien Sedimenten nicht nur überleben können, sondern sogar besonders gut gedeihen.

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Weniger Spielraum als gedacht: Mikrowelt im Boden beschleunigt Klimawandel

Taut der Permafrost in der Arktis auf, könnten immense Mengen Kohlenstoff freigesetzt werden. Wie viel genau, wird in Klimamodellen berechnet. Erstmals wurde von einem internationalen Forschungskonsortium unter Beteiligung von Andreas Richter von der Universität Wien der so genannte „Priming-Effekt“ mit einbezogen: Pflanzen, die in auftauendem Permafrost wurzeln, geben Kohlenstoff in den Boden ab und aktivieren damit Mikroorganismen. Das führt letztendlich zu einer erhöhten Freisetzung von Treibhausgasen aus dem Permafrost. Allein durch den Priming-Effekt könnten bis zum Jahr 2100 zusätzlich 40 Gigatonnen Kohlenstoff in die Atmosphäre gelangen. Die Studie erscheint in Nature Geoscience.

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