Physiological and molecular basis of symbiotic interactions in phototrophic consortia

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Phototrophe Konsortien stellen aufgrund der spezifischen räumlichen Anordnung von Grünen oder braunen Epibakterien um ein farbloses Zentralbakterium die am höchsten organisierte Form baketrieller Assoziationen dar. Die molekularen Grundlagen der Wechselwikrungen sollen in vier komplementären experimentellen Ansätzen an Laborkulturen des Konsortiums "Chlorochromatium aggregatum" und an Freilandpopulationen untersucht werden. Potentielle symbiosespezifische Gene sollen durch subtraktive Hybridisierung und Komplementationsstudien identifiziert und anschließend sequenziert werden. Die soffwechselphysiologischen Grundlagen der Wechselwirkung innerhalb der Konsortien werden in Stimulationsexperimenten bei gleichzeitiger Messungen der Zellaktivität untersucht. Dabei soll die Zellaktivität mittels Flow-Cytometrie, durch Mikroautoradiographie und Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung der ITSI-Region verfolgt werden. Besonders die letzte Methode eignet sich dazu, eine gegenseitige Stimulation der Partnerbakterien innerhalb intakter Konsortien zu detektieren. Nachdem der Epibiont von "Chlorochromatium aggregatum" kürzlich getrennt kultiviert werden konnte, soll nun mit modernen Anreicherungs- und Isolierungverfahren auch das Zentralbakterium isoliert werden. Schließlich soll eine detaillierte Untersuchung des Mechanismus der Zell-Zell-Anhaftung mit elektronenmikroskopischen Verfahren und mit chemischen Auflösungsmethoden durchgeführt werden.