Analyse der Interaktionen und Charakterisierung des unkultivierten SM1 Euryarchaeons: Ökologie, Symbiosen, Genom, Metabolismus und Hami

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Das ungewöhnliche und phylogenetisch distinkte SM1 Euryarchaeon bildet im Fließwasser sulfidischer Quellen spezifische Symbiosen mit filamentösen, sulfid-oxidierenden Bakterien (string-of-pearls community), in der Tiefe der Quellen jedoch formt es, Partner-unabhängig, einen nahezu reinen Biofilm. Die weite Verbreitung, sowie das stabile Auftreten in Form von hot spots lassen eine bedeutende ökologische Signifikanz vermuten. Obwohl bislang im Labor nicht kultivierbar, ermöglicht ein in situ Probenahmesystem den direkten Zugriff auf große Biomasse und damit Einblicke in ein natürliches System. Ziel ist dieses Antrags ist es, die Interaktionen und das Archaeon selbst – auf verschiedenen Ebenen, von Ökologie bis Molekularbiologie – systematisch zu verstehen: • Analyse des Genoms in Hinblick auf Stoffwechsel, Genomstruktur und -organisation • Analyse der verschiedenen Lebensweisen und Symbiosen: Diversität der beteiligten Partner (DNA und RNA basierte Analysen mittels PhyloChip-Technologie), Biochemie (SR-FTIR, MS/MS) • Nachweis einer möglichen, gezielten Hemmung von Bakterien durch das SM1 Euryarchaeon • Aufklärung des Stoffwechsels des SM1 Euryarchaeons basierend auf Genomdaten, Substrattests (CTC, NanoSIMS) und Kultivierungsversuchen • Optimierung der rekombinanten Herstellung der besonderen Zellanhänge (Hami) des Archaeons: Nanohaken und Stacheldraht-ähnliche Strukturen für die Nanobiotechnologie