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Ecophysiology of ammonia-oxidizing archaea in the oxygenated water column of the ocean
Barbara Bayer
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doctor of Philosophy-Doktoratsstudium NAWI Bereich Lebenswissenschaften (Dissertationsgebiet: Biologie)
Betreuer*in
Gerhard J. Herndl
DOI
10.25365/thesis.56303
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-26055.00415.376964-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ammoniak-oxidierende Archaeen (AOA) gehören zu den am meisten verbreitetsten und abundantesten Mikroorganismen auf der Erde insbesondere in der Tiefsee, in der sie 20-40% der gesamten mikrobiellen Gemeinschaft darstellen. AOA oxidieren Ammoniak (NH3) zu Nitrit (NO2-), den ersten und geschwindigkeitsbestimmenden Schritt der Nitrifikation, um Energie für die Kohlenstofffixierung zu gewinnen. Daher gehören sie zu wichtigen Akteuren im globalen Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf und das Verständnis ihrer Physiologie ist folglich von großer Bedeutung. Aufgrund ihrer vergleichbar langen Generationszeiten, ihres geringen Wachstumsertrages und ihrer Unfähigkeit auf Agarplatten zu wachsen, ist die Kultivierung von AOA jedoch herausfordernd und es sind nur sehr wenige axenische Kulturen verfügbar. In dieser Dissertation wurden die Physiologie und ökologische Bedeutung von AOA im Ozean anhand von zwei neuen Isolaten, die als Modellsysteme dienten, untersucht. Im Zuge dessen wurden Stoffwechseleigenschaften, funktionale Anpassungen und potentielle ökologische Nischen charakterisiert, sowie Reaktionen gegenüber oxidativem Stress und metabolische Interaktionen mit heterotrophen Bakterien untersucht.
Abstract
(Englisch)
Ammonia-oxidizing archaea (AOA) are among the most ubiquitous and abundant microorganisms on Earth, especially in deep waters of the global ocean where they represent 20–40% of the prokaryotic community. AOA perform the first, rate-limiting step of nitrification, oxidizing ammonia (NH3) into nitrite (NO2), thereby generating energy for autotrophic growth. Hence, they represent key players in the nitrogen and carbon cycle. Thus, understanding their physiology is of great importance to understand the biogeochemical cycling of these elements in the global ocean. Nevertheless, the cultivation of AOA is challenging and only few axenic cultures are available, due to their comparably long generation times, low growth yields and their inability to grow on solid medium. This thesis aimed at investigating the physiology and ecological role of marine AOA using two novel marine isolates as model systems. Their metabolic traits, functional adaptations and potential environmental niches were characterized. Furthermore, their response towards oxidative stress and their metabolic interactions with heterotrophic bacteria were investigated.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
nitrification ammonia-oxidizing archaea Nitrosopumilus ecological niche oxidative stress comparative proteomics exo-metabolomics dark primary production
Schlagwörter
(Deutsch)
Nitrifikation Ammoniak-oxidierende Archaeen Nitrosopumilus ökologische Nische oxidativer Stress vergleichende Proteomik Exo-metabolomik lichtlose Primärproduktion
Autor*innen
Barbara Bayer
Haupttitel (Englisch)
Ecophysiology of ammonia-oxidizing archaea in the oxygenated water column of the ocean
Paralleltitel (Deutsch)
Ökophysiologie von Ammoniak-oxidierenden Archaeen in der oxygenierten Wassersäule des Ozeans
Publikationsjahr
2019
Umfangsangabe
V, 156 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
James T. Hollibaugh ,
Marcel Kuypers
AC Nummer
AC15328405
Utheses ID
49734
Studienkennzahl
UA | 794 | 685 | 437 |