Marine Ökologie

Mikrobielle und chemische Biodiversität

Marine Schwämme und Algen beherbergen eine große Vielfalt an Mikroorganismen, wie z.B. Bakterien und Pilze. Diese biologische Vielfalt (Biodiversität) wird zur Entdeckung neuer Wirkstoffe für biotechnologische Anwendungen genutzt.

Marine Mikroorganismen sind eine wichtige Ressource für bioaktive Verbindungen und Biokatalysatoren mit enormen Möglichkeiten z.B. für die Anwendung in Gesundheit und Biotechnologie. Im ökologischen Kontext werden bioaktiven Verbindungen Funktionen in der zellulären Kommunikation, der Signalübertragung und bei der Abwehr von Fraßfeinden und Krankheitserregern zugeschrieben. Daher können sie eine wichtige Rolle bei der Gestaltung von Wechselwirkungen und der Strukturbildung von Meeresgemeinschaften spielen. Biokatalysatoren hingegen helfen den Mikroben, auf sonst verborgene Nährstoffquellen (wie pflanzliche Ballaststoffe oder tierische Verbindungen) zuzugreifen oder chemische Reaktionen zu katalysieren, die unter den gegebenen Umweltbedingungen (hoher Druck in der Tiefsee, niedrige Temperaturen, hohe Salzkonzentrationen usw.) normalerweise ungünstig sind. Die Schatzkammer der marinen mikrobiellen Biokatalysatoren ist weitgehend unerforscht, könnte uns aber helfen, drängende gesellschaftliche Herausforderungen wie umfangreiche Abfallproduktion und Plastikmüll im Meer anzugehen. Die gegenwärtige und zukünftige Forschung in der Arbeitsgruppe Marine Symbiosen konzentriert sich daher auf marine Naturstoffe und Biokatalysatoren, um ihre Rolle und Funktion in der Meeresumwelt zu untersuchen, aber auch um die Vorteile der Übertragung dieses Wissens in biotechnologische Anwendungen, unter anderem für das Gesundheitswesen, die Lebensmittelindustrie und die Abfallwirtschaft zu verdeutlichen.

Ausgewählte Publikationen

  • Sottorff I, Künzel S, Wiese J, Lipfert M, Preusske, N, Sönnichsen FD, Imhoff JF (2019): Antitumoral anthraquinones from an Easter Island sea anemone: animal or bacterial origin? Mar. Drugs, 17, 154.
  • Villalobos, AV, Wiese J, Imhoff JF, Dorador C, Keller A, Hentschel U (2019): Systematic affiliation and genome analysis of Subtercola vilae DB165T with particular emphasis on cold adaptation of an isolate from a high-altitude cold volcano lake. Microorganisms, 7, 107.
  • Wiese J, Imhoff JF (2019): Marine bacteria and fungi as promising source for new antibiotics. Drug Dev. Res., 80, 24-27.
  • Sottorff I, Wiese J, Imhoff JF (2019): High diversity and novelty of Actinobacteria isolated from the coastal zone of the geographical remote young volcanic Easter Island, Chile. Int. Microbiol., 22, 377-370.
  • Sottorff I, Wiese J, Lipfert M, Preußke N, Sönnichsen FD, Imhoff J F (2019): Different secondary metabolite profiles of phylogenetically almost identical Streptomyces griseus strains originating from geographically remote locations. Microorganisms, 7, 166.
  • Steinert G, Huete-Stauffer C, Aas-Valleriani N, Borchert E, Bhushan A, Campbell A, Chaib de Mares M, Costa M, Gutleben J, Knobloch S, Lee RG, Munroe S, Naik D, Peters EE, Stokes E, Wang W, Einarsdóttir E, Sipkema D (2018): BluePharmTrain: Biology and biotechnology of Marine Sponges. In: Rampelotto P, Trincone A (eds) Grand Challenges in Marine Biotechnology. Springer, Cham.
  • Wiese J, Saha M, Wenzel-Storjohann A, Weinberger F, Schmaljohann R, Imhoff JF (2018) Vicingus serpentipes gen. nov., sp. nov., a new member of the Flavobacteriales from the North Sea. IJSEM, 68, 333-340.
  • Versluis D, Nijsse B, Naim MA, Koehorst JJ, Wiese J, Imhoff JF, Schaap PJ, van Passel MWJ, Smidt H, Sipkema, D (2018). Comparative genomics highlights symbiotic capacities and high metabolic flexibility of the marine genus Pseudovibrio. Genome Biol. Evol., 10, 125-142.
  • Wiese J, Abdelmohsen UR, Motiei A, Hentschel U, Imhoff JF (2018). Bacicyclin, a new antibacterial cyclic hexapeptide from Bacillus sp. strain BC028 isolated from Mytilus edulis. Bioorg. Med. Chem. Lett., 28, 558-561.
  • Borchert E, Knobloch S, Dwyer E, O’Flynn S, Jackson SA, Jóhannsson R, Marteinsson VT, O’Gara F, Dobson ADW (2017): Biotechnological potential of cold adapted Pseudoalteromonas spp. isolated from ‘deep sea’ sponges. Mar. Drugs, 15, 184.
  • Borchert E, Jackson SA, O'Gara F, Dobson AD (2016): Diversity of natural product biosynthetic genes in the microbiome of the deep sea sponges Inflatella pellicula, Poecillastra compressa, and Stelletta normani. Front. Microbiol., 7, 1027.
  • Wu B, Wiese J, Labes A, Kramer A, Schmaljohann R, Imhoff JF (2015). Lindgomycin, an unusual antibiotic polyketide from a marine fungus of the Lindgomycetaceae. Mar. Drugs, 13, 4617-4632.

Zurück zur Forschungseinheit Marine Symbiosen