Lichtgedanken 03

S C HW E R P U N K T 35 03 | LICHT GEDANKEN Kontakt Prof. Dr. Maria Mittag, Dr. Severin Sasso Matthias-Schleiden-Institut für Genetik, Bioinformatik und Molekulare Botanik Am Planetarium 1, 07743 Jena Telefon: +49 36 41 9-49 201 +49 36 41 9-49 475 E-Mail: M.Mittag@uni-jena.de severin.sasso@uni-jena.de www.botanik.uni-jena.de Original-Publikation Antagonistic bacteria disrupt calcium homeostasis and immobilize algal cells. Nature Communications (2017), DOI: 10.1038/s41467-017-01547-8 gebracht, welches bei einer Erhöhung des Kalzium-Niveaus ein Aufleuchten verursacht. Somit kann man die Men- ge des Kalziums über das Leuchten messen«, erklärt Maria Mittag, Profes- sorin für Allgemeine Botanik. In man- chen Fällen führen die Änderungen des Kalziums zu Änderungen in der Bewegungsrichtung, wie zum Beispiel nach Lichteinfall. In anderen Fällen, wie nach der Bakterienattacke verur- sachen sie ein Abfallen der Geißeln. Chemische »Sprachforschung« Die Teams haben zudem zeigen kön- nen, dass die Bakterien die Algen als Nährstoffquelle anzapfen können, wenn es ihnen an Nährstoffen man- gelt. »Wir haben Hinweise, dass auch weitere Substanzen aus dem Giftcock- tail, den die Bakterien freisetzen, dabei eine Rolle spielen«, so Maria Mittag. Diese wolle man nun, erneut in Zu- sammenarbeit mit den Teams von Prof. Hertweck und Dr. Sasso, ebenfalls auf- spüren, um die chemische Kommuni- kation zwischen Algen und Bakterien genau zu verstehen. Der »chemischen Sprachforschung« zwischen Mikroorganismen und ih- rer Umgebung haben sich zahlreiche Forschergruppen im Rahmen des Son- derforschungsbereichs (SFB) »Chem- BioSys« verschrieben. Mikrobielle Ar- tengemeinschaften kommen in nahezu jedem Lebensraum der Erde vor. »Dabei werden sowohl die Artenzusammenset- zung als auch die Wechselbeziehungen von individuellen Organismen einer oder mehrerer Spezies durch chemi- sche Mediatoren reguliert«, macht Prof. Hertweck deutlich, der Sprecher des SFBs ist und am HKI die Abteilung Bio­ molekulare Chemie leitet. Ziel des interdisziplinären Forschungs- verbundes ist es, die fundamentalen Kontrollmechanismen in den kom- plexen Biosystemen aufzuklären, die das gesamte irdische Leben prägen. »Wir wollen die Mechanismen verste- hen lernen, über die mikrobielle Ge- meinschaftsstrukturen entstehen und ihre Vielfalt erhalten bleibt.« Denn da- von hängen essenzielle Lebensgrundla- gen nicht zuletzt des Menschen ab: wie Nahrung oder Atemluft. Das gilt auch für Mikroalgen wie Chla- mydomonas reinhardtii . Solche Photo- synthese-betreibenden Kleinstlebewe- sen (Phytoplankton) tragen zu rund 50 Prozent zur Fixierung des Treibhausga- ses Kohlendioxid bei und liefern als Ne- benprodukt der Photosynthese den für uns lebensnotwendigen Sauerstoff. Mi- kroalgen, die im Süßwasser, nassen Bö- den oder den Weltmeeren vorkommen, bilden zudem eine wichtige Grundla- ge für die Nahrungsketten, besonders in aquatischen Systemen. So ernährt sich das Zooplankton in den Ozeanen von den Algen und dient zusammen mit diesen als Nahrungslieferant für Krebstiere, die wiederum Nahrung für Fische sind, bevor diese von größeren Raubfischen gefressen werden – oder von Menschen gefangen. »Gemessen an der immensen Bedeutung der Mikroal- gen für unser Leben, wissen wir noch erstaunlich wenig über die Grundlagen und das Zusammenspiel in ihrer Mikro- welt«, sagt Prof. Mittag. Forschergruppe um Prof. Dr. Maria Mittag (hinten l.) und Dr. Severin Sasso (hinten r.): David Carrasco Flores, Dr. María García-Altares (HKI Jena), Prasad Aiyar und Daniel Schaeme (sitzend v. l.).