Gärtner, Andrea (2005) Charakterisierung von Bakteriengemeinschaften heißer Tiefseequellen des Mittelatlantischen Rückens. (Diploma thesis), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, Germany, 99 pp.

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Abstract

In der vorliegenden Arbeit sollte die hydrothermal Mikrobengemeinschaft des Logatchev-Hydrothermalfeldes 91 beeinflusste (LHF) am Mittelatlantischen Rücken charakterisiert werden. Von verschiedenen Standorten des LHF wurden auf den Meteorausfahrten M60/3 (2004) und M64/2 (2005) Fluid-, Sediment-, Wasser- und Makrofaunaproben genommen und mittels kulturabhängiger und molekularbiologischer Methoden untersucht und verglichen. Aus Kultivierungsversuchen mit verschiedenen Medien wurden 14 Vertreter der Vibrionales sowie je ein Vertreter von Marinobacter und Bacillus isoliert. Bei einer näheren Charakterisierung der Vibrio-Isolate zeigte sich, dass diese ein Temperaturoptimum zwischen 20°C und 33 °C hatten, sowohl aerob als auch anaerob wachsen konnten, antimikrobielle Aktivitäten gegen E. coli, Bacillus subtilis und Staphylococcus lentus besaßen und starke Variationen ihrer Zellmorphologie aufwiesen. Eine temperaturabhängige Untersuchung der Zellmorphologien zeigte, dass nach dreitägiger Inkubation in TSB-Flüssigmedium unterhalb von 14 °C nur wenige, stäbchenförmige Zellen vorlagen. Zwischen 16°C und 33°C war dagegen das Medium stark getrübt und eine Vielzahl an schwärmenden Zellen vorhanden. Oberhalb von 40°C traten ausschließlich unbewegliche Makrokokken auf. Die molekularbiologischen Methoden beruhten auf Analysen der 16S rDNA von Bakterien und Archaeen. Mit Hilfe der Denaturierenden GradientenGelelektrophorese (DGGE) wurden verschiedene Sediment- und Fluidproben beider Ausfahrten untereinander verglichen und Diversitätsunterschiede zwischen den Proben gleicher Standorte der Jahre 2004 und 2005 beobachtet. Außerdem wurden Genbanken von einer diffusen Fluidprobe und von einer, mit einer Bakterienmatte bedeckten, Sedimentprobe erstellt. Als Referenz für die in der Wassersäule vorkommenden und nicht hydrothermal beeinflussten Bakterien, diente eine weitere Genbank aus der Wassersäule 100 km außerhalb des LHF. Die Klonsequenzen aus der diffusen Fluidprobe stellten ein an Gammaproteobakterien dominiertes Gemisch aus mikrobiellen Vertretern der Wassersäule und der unterliegenden Sedimentprobe dar. Die Sedimentprobe wies dagegen eine hohe Diversität aus hauptsächlich Epsilonproteobakterien, Deltaproteobakterien und einer Gruppe an Sequenzen ohne nähere Verwandtschaft zu bislang kultivierten Vertretern auf. Viele Klonsequenzen der Sedimentprobe waren verwandt zu Bakterien aus verschiedenen phylogenetischen Gruppen, die in den Schwefelmetabolismus involviert sind. Der Schwefelmetabolismus scheint daher eine zentrale Rolle in der Mikrobengemeinschaft des untersuchten Standortes einzunehmen.

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