idw – Informationsdienst Wissenschaft
Nachrichten, Termine, Experten
Nachrichten, Termine, Experten
idw - Informationsdienst
Wissenschaft
Ein Forschungsteam des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ an der Friedrich-Schiller-Universität Jena konnte erstmals eine große Bandbreite von Bakterien der schwer kultivierbaren Candidate Phyla Radiation systematisch aus Grundwasser anreichern. Dabei zeigte sich eine überraschende Anpassungsfähigkeit der Bakteriengruppe. Über ihre Erkenntnisse berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Microbiome“.
Bakterien der Candidate Phyla Radiation (CPR) gehören zu den am weitesten verbreiteten, aber am wenigsten erforschten Mikroben im Grundwasser. Sie machen dort bis zu 50 Prozent der Bakteriengemeinschaft aus. Versuche, diese Bakterien im Labor zu kultivieren, sind eine Herausforderung, da ihre Populationen unter Laborbedingungen oft nicht überleben.
Ein Team um Nachwuchsgruppenleiter Dr. Martin Taubert vom Exzellenzcluster „Balance of the Microverse“ der Universität Jena hat nun erstmals Bedingungen identifiziert, unter denen Vertreter aus sechs Klassen der CPR im Labor angereichert werden können. Dadurch war es möglich zu zeigen, dass diese Mikroben deutlich flexibler sind als bisher angenommen und unter verschiedenen Nährstoffbedingungen überdauern.
Neue Einblicke in die Lebensweise von CPR-Bakterien
Neben methodischen Grundlagen präsentiert die jetzt veröffentlichte Studie auch neue biologische Erkenntnisse: CPR-Bakterien wachsen nicht nur in sauerstoffarmen, sondern auch unter sauerstoffreichen Bedingungen. Ergänzende Genomanalysen zeigen zudem, dass zahlreiche Vertreter dieser Gruppe Gene für sauerstoffabhängige Stoffwechselprozesse besitzen. Damit wird das bisherige Bild infrage gestellt, wonach CPR ausschließlich auf eine sauerstofffreie, gärende Lebensweise beschränkt sind.
„Weil diese Bakterien so häufig vorkommen und in enger Abhängigkeit von anderen Mikroorganismen leben, haben sie wahrscheinlich einen starken Einfluss auf die Gemeinschaften im Grundwasser“, erklärt Dr. Martin Taubert. „Um herauszufinden, wie sich ihre Aktivität auf die wichtigen ökologischen Prozesse im Grundwasser auswirken, ist ihre Anreicherung im Labor ein essenzieller Ausgangspunkt.“
Grundlagen für zukünftige Forschung
Die Studie zeigt, wie wichtig es ist, auch schwer zugängliche Mikroorganismen in den Fokus zu rücken. Viele Schlüsselfunktionen von Ökosystemen beruhen auf Mikroben, die sich im Labor bislang kaum untersuchen ließen. Mit den nun identifizierten Bedingungen für die Anreicherung und ersten biologischen Erkenntnissen zu CPR können künftige Forschungen systematisch an diese Ergebnisse anknüpfen. Langfristig trägt dies dazu bei, zentrale ökologische Prozesse im Grundwasser besser zu verstehen.
Dr. Martin Taubert
Institut für Biodiversität, Ökologie und Evolution der Universität Jena
Dornburger Straße 159
07743 Jena
Tel.: +49 3641 9-49459
E-Mail: martin.taubert@uni-jena.de
Gabashvili, E., Küsel, K., Pratama, A.A. et al. Growth of candidate phyla radiation bacteria in groundwater incubations reveals widespread adaptations to oxic conditions. Microbiome 13, 224 (2025). https://doi.org/10.1186/s40168-025-02244-1
Aufnahme eines Rasterelektronenmikroskops von winzigen Zellen aus Grundwasserproben, die im Labor ku ...
Copyright: Elektronenmikroskopisches Zentrum des UKJ, Dr. Martin Westermann und Susanne Linde
Grundwasserproben im Labor, in denen Bakterien der Candidate Phyla Radiation unter verschiedenen Be ...
Source: Martin Taubert/Uni Jena
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Biology, Environment / ecology
regional
Research results, Scientific Publications
German
You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.
You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).
Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.
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).
