Mikroskopisch kleine Algen spielen eine bedeutende Rolle bei der Bindung von Kohlendioxid und sind daher von gro?er ?kologischer Bedeutung. In der Natur kommen sie seit vielen Millionen Jahren zusammen mit Bakterien vor, die entweder sch?dliche Auswirkungen auf die Algen haben oder ihr Wachstum f?rdern k?nnen. Ein Forschungsteam der Friedrich-Schiller-Universit?t Jena hat nun ein Bakterium gefunden, das mit einer Grünalge ein Team bildet. Beide Mikroorganismen unterstützen sich gegenseitig in ihrem Wachstum. Das Bakterium hilft der Mikroalge au?erdem dabei, den Giftstoff eines anderen, sch?dlichen Bakteriums zu neutralisieren. Das grundlegende Verst?ndnis des Zusammenspiels von Algen und Bakterien spielt auch beim Klimaschutz eine wichtige Rolle, da es dazu beitragen kann, diese ?kologisch wichtige Partnerschaft zu verstehen und somit zu schützen. Die Ergebnisse der Studie werden am 5. April in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) ver?ffentlicht (DOI: 10.1073/pnas.2401632121).

?Wir konnten nachweisen, dass das Bakterium Mycetocola lacteus mit der grünen Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii in einer partnerschaftlichen Verbindung lebt, von der beide Seiten profitieren. W?hrend das Bakterium bestimmte überlebenswichtige B-Vitamine und eine schwefelhaltige Aminos?ure erh?lt, wird das Wachstum der Grünalge optimiert“, sagt Prof. Dr. Maria Mittag, Professorin für Allgemeine Botanik der Friedrich-Schiller-Universit?t Jena. ?Zudem“, so die korrespondierende Autorin der neuen Studie weiter, ?schützen das Helferbakterium Mycetocola lacteus und eine verwandte Bakterienart die Alge gemeinsam vor sch?dlichen Angriffen anderer Bakterien, indem sie einen Giftstoff dieser feindlichen Bakterien durch Spaltung inaktivieren. Somit sichern die bakteriellen Helfer das ?berleben der Algen.“?

Mikroalgen sind – ebenso wie Bakterien – Mikroorganismen. Sie kommen sowohl im Sü?wasser als auch in Ozeanen und im Boden vor. ?Neben Landpflanzen produzieren Algen und Cyanobakterien einen gro?en Teil des Sauerstoffs und binden etwa die H?lfte des Kohlendioxids in der Atmosph?re durch Photosynthese. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag für das Leben auf der Erde“, stellt Mittag fest.?

Nur gesunde Algen k?nnen Kohlendioxid gut aufnehmen

Auch vor dem Hintergrund der globalen Erw?rmung ist dieses Wissen von gro?er Bedeutung. ?Nur gesunde Algen k?nnen Kohlendioxid gut aufnehmen und binden. Deshalb ist es wichtig zu wissen, welche Bakterien den Algen dabei helfen, stark zu bleiben und gleichzeitig die Wirkung der sch?dlichen Bakterien zu neutralisieren. In unserer Studie konnten wir zeigen, dass die verwendeten Bakterien und Mikroalgen auch in ihrer natürlichen Umgebung zusammen auftreten“, sagt Prof. Mittag.?

In ihren natürlichen Lebensr?umen interagieren Mikroorganismen miteinander und gestalten so ihr Zusammenleben. ?In unserer Forschung analysieren wir das komplexe Zusammenspiel dieser kleinen Lebewesen, um zu verstehen, wie sie sich gegenseitig beeinflussen und welche Faktoren sich positiv oder negativ auf ihr Wachstum auswirken. Dies ist entscheidend, um die Mechanismen zu verstehen, die zur Erhaltung der natürlichen ?kosysteme beitragen und um effektive Schutzma?nahmen zu entwickeln“, erl?utert Prof. Dr. Christian Hertweck, Professor für Naturstoffchemie der Universit?t Jena sowie Leiter der Abteilung für Biomolekulare Chemie am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie.

Die Studie ist im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens entstanden, an dem sowohl Forschende des Exzellenzclusters ?Balance of the Microverse“ als auch des Sonderforschungsbereichs ?ChemBioSys“ Externer Linkder Universit?t Jena beteiligt waren. ?Mit der Verknüpfung der biologischen Perspektive mit der analytischen Naturstoffchemie und unserer fachlichen Expertise in der organischen Synthese haben wir den Mechanismus nachgewiesen, mit dem das Bakteriengift inaktiviert wird“, erkl?rt Prof. Dr. Hans-Dieter Arndt, Professor für Organische Chemie der Universit?t Jena.?