Das Projekt "Oxidative stress during degradation of phenolic compounds by bacterial ipso-hydoxylases - a challenge for the cell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eawag - Das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs durchgeführt. Preliminary results of transformation experiments with technical nonylphenol indicate that besides hydroquinone various alkylhydroquinones are produced as side products by ipso-hydroxylation. Because hydroquinones and alkylhydroquinones are agents of oxidative stress and have a high toxic potential, we plan to investigate the molecular processes associated with their formation and their further fate. In a metabolomics approach based on identification and quantification of putative metabolites by GC/MS and GC x GC/ToFMS, we intend to unravel the unique alkylhydroquinone fingerprint produced by ipso-degradation of technical nonylphenol in strain Bayram. There are indications that two reducing enzymes, a benzoquinone reductase that can quickly convert p-quinone into hydroquinone and a ferredoxin, able to reactivate TTNP3's hydroquinone-1,2-dioxygenase are involved in cell protection. We plan to elucidate the exact role of these enzymes in the metabolism of nonylphenols. The expected results will help us to shed new light on the metabolic strategies that microorganisms able to degrade potentially toxic phenolic substrates have evolved to cope with such substrates and their metabolites. This will be a major advance in the understanding of cellular responses to oxidative stress immanent to biodegradation of phenolic compounds.
Das Projekt "Geobiologische Interaktionen zwischen Hydrothermalfluiden und symbiotischen Primärproduzenten an Spreizungsachsen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie durchgeführt. In den letzten 2 Jahren des SPP 1144 werden wir unsere Untersuchungen an endosymbiontischen Bakterien in Evertebraten, einer der wichtigsten Gruppen von Primärproduzenten an Hydrothermalquellen des Mittelatlantischen Rückens (MAR), abschließen. In enger Zusammenarbeit mit Geologen und Geochemikern soll der Einfluss von unterschiedlichen geologischen Strukturen und Gradienten in Ventfluiden auf symbiontische Diversität, Biomasse und Aktivität aufgeklärt werden. Diese Forschung wird zu einer der Kernfragen des SPP 1144 beitragen: Welche Wechselwirkungen bestehen zwischen hydrothermalen und biologischen Prozessen? Eine weitere Kernfrage des SPP 1144 ist: Wie beeinflussen Achsenmorphologie und Meeresströmungen die Verbreitung von Ventorganismen entlang der Rückenachse? Biogeographische Analysen der Symbionten von Muscheln und Garnelen sollen zeigen, ob geologische und hydrologische Barrieren zwischen den nördlichen und südlichen Hydrothermalquellen zu einer räumlichen Isolierung von symbiotischen Bakterien führen. Die Ergebnisse dieser Forschung liefern einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Kopplung geologischer und biologischer Prozesse an gemäßigt spreizenden Rückenachsen.
Das Projekt "Biologischer Abbau von Triphenylmethanfarbstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät 3 Chemie, Institut für Organische Chemie und Isotopenforschung durchgeführt. Mycobakterium phlei ist in der Lage, Malachitgruen in einer O2-abhaengigen Reaktion zu spalten, wobei ueberwiegend Dimethylaminobenzophenon und ein zweites Spaltprodukt entstehen, das sehr reaktionsfaehig ist und bei der Saeurebehandlung Benzochinon liefert. Mit verschiedenen natuerlichen Mischpopulationen sowie mit einer Serie von Kulturen verschiedener aerober Mikroorganismen erhielten wir bei aerober Fuehrung aus Malachitgruen die gleichen Umwandlungsprodukte, so dass der zunaechst bei Mycobakterium phlei beobachteten Biotransformation offenbar ein allgemein gueltiges Abbau-Prinzip zugrunde liegt.
