idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
04/09/2019 14:23

Ein Bakterium, das nur von Luft lebt

Stephan Brodicky Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien

    Methan ist ein atmosphärisches Spurengas, dessen Konzentration seit dem Beginn des industriellen Zeitalters stetig zunimmt und das als Treibhausgas wesentlich zur Erwärmung der Erde beiträgt. Während viele Prozesse bekannt sind, die zur Methanproduktion beitragen, können ausschließlich spezielle Mikroorganismen auf biologische Weise Methan wieder aus der Atmosphäre entfernen und sind damit wichtig für die Treibhausgasbilanz der Erde. Nun hat ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Wien einen Mikroorganismus im Labor gezüchtet, der ausschließlich von Luft leben kann. Die Ergebnisse erscheinen aktuell in der renommierten Zeitschrift PNAS.

    Methan (CH4) ist in der Atmosphäre in sehr geringen Mengen vorhanden – nur etwa 1.8 Teile in einer Million Teile Luft sind CH4. Trotzdem ist Methan ein potentes Treibhausgas, das für etwa 15 Prozent der globalen Erwärmung verantwortlich ist. Es entsteht durch eine Vielzahl von Abbauprozessen in sauerstoffarmen Böden und Sedimenten, sowie bei einigen industriellen Prozessen. Seit dem frühen 20 Jahrhundert kennt man Bakterien, die Methan in Böden oder Sedimenten abbauen können, wo Methan allerdings in viel höheren Konzentrationen vorkommt als in der Atmosphäre. Seit längerer Zeit ist bekannt, dass es Bakterien geben muss, die die extrem geringen Mengen an Methan in der Atmosphäre verstoffwechseln. Allerdings war es trotz intensiver Bemühungen bislang niemanden gelungen Mikroben im Labor zu züchten, die ausschließlich Luft zum Wachstum benötigten. Darum wurde immer wieder bezweifelt, ob es für Mikroorganismen überhaupt möglich ist ausschließlich auf Methan und anderen Spurengasen der Atmosphäre zu wachsen.

    "Wir haben es nun erstmals geschafft ein Methan-abbauendes Bakterium zu isolieren, das wirklich von Luft leben kann", sagt Alexander Tveit von der Universität in Tromsø, Erstautor der Studie und früherer PostDoc am Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien. Dazu wurde eine spezielle Technik zur Anzucht von luftfressenden Mikroben entwickelt, die nun auch für die Anzucht anderer ähnlicher Organismen verwendbar ist.

    "Das Bakterium mit dem Namen Methylocapsa gorgona, hat uns alle sehr überrascht. Es ist extrem versatil und kann nicht nur Energie und Kohlenstoff für den Aufbau von Biomasse aus dem Methan in der Luft gewinnen, wie wir mit Hilfe des NanoSIMS der Universität Wien zeigen konnten, sondern auch Luftstickstoff fixieren“, erklärt Michael Wagner, Leiter des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft. "Durch genomische und proteomische Analysen konnten wir auch zeigen, dass das Bakterium neben Methan auch aus der Veratmung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff, die ebenfalls in verschwindend kleinen Mengen in der Atmosphäre vorkommen, Energie gewinnen kann", ergänzt Andreas Richter. Damit nutzt Methylocapsa gorgona mit Stickstoff, Sauerstoff, Methan, Kohlenmonoxid und Wasserstoff fünf Gase der Luft direkt für sein Wachstum und ist somit ein wirklicher Spezialist für das Leben von Luft alleine.

    Publikation in PNAS:
    A widespread soil bacterium that oxidizes atmospheric methan; Alexander T. Tveit, Anne Grethe Hestnes, Serina L. Robinson, Arno Schintlmeister, Svetlana N. Dedysh, Nico Jehmlich, Martin von Bergen, Craig Herbold, Michael Wagner, Andreas Richter, and Mette M. Svenning,
    http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1817812116


    Contact for scientific information:

    Univ.-Prof. Mag. Dr. Michael Wagner
    Leiter - Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft
    Universität Wien
    1090 Wien, Althanstraße 14 (UZA I)
    T +43-1-4277-912 00
    michael.wagner@univie.ac.at

    Univ.-Prof. Dr. Andreas Richter
    Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung
    Universität Wien
    1090 Wien, Althanstraße 14 (UZA I)
    T +43-1-4277-912 60
    M +43-664-60277-912 60
    andreas.richter@univie.ac.at


    Images

    Criteria of this press release:
    Journalists
    Biology, Chemistry, Environment / ecology, Oceanology / climate
    transregional, national
    Research results, Scientific Publications
    German


     

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).