Zur Kurzanzeige

Methanogenese und Energiekonservierung in drei ungewöhnlichen methanogenen Archaea

dc.contributor.advisorDeppenmeier, Uwe
dc.contributor.authorSteiniger, Fabian
dc.date.accessioned2022-08-31T14:15:45Z
dc.date.available2022-08-31T14:15:45Z
dc.date.issued31.08.2022
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.11811/10205
dc.description.abstractDie vorliegende Arbeit befasste sich mit unterschiedlichen Aspekten der Methanogenese und des Energiestoffwechsels der methanogenen Archaeen Methanomassiliicoccus (Mmc.) luminyensis, Methanococcoides (Mc.) vulcani und Methanonatronarchaeum (Mna.) thermophilum. Die Analyse von Methanbildnern ist generell aus verschiedenen Gründen von großem Interesse, da diese beispielsweise in der humanen Mikrobiota aber auch in Biogasanlagen vorkommen. Außerdem ist Methan ein sehr schädliches Klimagas. Der haloalkaliphile Organismus Mna. thermophilum betreibt Methanogenese ausgehend von methylierten Verbindungen in Kombination mit Formiat oder H2. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass der Organismus bei der Nutzung von methylierten Verbindungen in Kombination mit H2 anstelle von Formiat im Vergleich deutlich langsamere Verdopplungszeiten und geringere Wachstumserträge aufweist. Bioinformatische, transkriptionelle und enzymatische Analysen des respiratorischen Elektronentransportes in den Cytoplasma-Membranen von Mna. thermophilum zeigten zudem, dass der Energiemetabolismus des Organismus zentral von jeweils einer membrangebundenen Vho-Hydrogenase, Formiat-Dehydrogenase und Heterodisulfid-Reduktase abhängt. Im Rahmen der Analysen gelang der Nachweis des H2:Heterodisulfid Oxidoreduktase-Systems und des vollständig neuartigen Formiat:Heterodisulfid Oxidoreduktase-Systems in den Membranen des Organismus. Außerdem ergaben sich Hinweise, dass Methanophenazin oder ein Derivat als Elektronenüberträger in den Membranen des Organismus fungiert. Mc. vulcani zeichnet sich durch ein besonders großes Substratspektrum für die methylotrophe Methanogenese aus. In dieser Arbeit konnte bestätigt werden, dass dem Organismus Wachstum auf methylierten Aminen, Methanol oder Betain möglich ist. Detaillierte Analysen zeigten, dass 75 Prozent der verfügbaren Methylgruppen zu Methan metabolisiert werden, was den Schluss zuließ, dass die restlichen 25 Prozent der Methylgruppen wie im Falle von Methanosarcina spp. zu CO2 oxidiert werden. Im Zusammenhang mit bioinformatischen Analysen konnte der Energiestoffwechsel des Organismus rekonstruiert werden, der darauf basierend identisch zu Methanosarcina acetivorans abläuft. Mmc. luminyensis wurde aus humanen Faeces isoliert. Dem Organismus wird eine potentielle Rolle als Probiotikum zugeschrieben. Die Analyse des Energiestoffwechsels ist daher für eine mögliche medizinische Anwendung von großer Bedeutung. Im Rahmen dieser Arbeit gelang die erfolgreiche Produktion von Antikörpern gegen das Protein FpoI. Dies erlaubte den Nachweis, dass die löslichen und membranassoziierten Untereinheiten des Fpo-Komplexes (FpoBCDI), als zentralem Element der Energiekonservierung in den Membranen des Organismus, im Rahmen der Membranpräparation an den Membranen erhalten bleiben und nicht in die Cytoplasma-Fraktion übergehen. Dies untermauerte die zentrale Rolle des genannten Komplexes im Ferredoxin:Heterodisulfid Oxidoreduktase-System in den Membranen des Organismus.de
dc.language.isodeu
dc.rightsIn Copyright
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subjectMethan
dc.subjectMethanogenese
dc.subjectKlimawandel
dc.subjectMethanogene Archaea
dc.subjectEnergiekonservierung
dc.subjectDarmgesundheit
dc.subject.ddc570 Biowissenschaften, Biologie
dc.titleMethanogenese und Energiekonservierung in drei ungewöhnlichen methanogenen Archaea
dc.typeDissertation oder Habilitation
dc.publisher.nameUniversitäts- und Landesbibliothek Bonn
dc.publisher.locationBonn
dc.rights.accessRightsopenAccess
dc.identifier.urnhttps://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5-67683
ulbbn.pubtypeErstveröffentlichung
ulbbnediss.affiliation.nameRheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
ulbbnediss.affiliation.locationBonn
ulbbnediss.thesis.levelDissertation
ulbbnediss.dissID6768
ulbbnediss.date.accepted19.08.2022
ulbbnediss.instituteMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät : Fachgruppe Biologie / Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie (IFMB)
ulbbnediss.fakultaetMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
dc.contributor.coRefereeDahl, Christiane
ulbbnediss.contributor.gnd1270223437


Dateien zu dieser Ressource

Thumbnail

Das Dokument erscheint in:

Zur Kurzanzeige

Die folgenden Nutzungsbestimmungen sind mit dieser Ressource verbunden:

InCopyright