Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie

Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie

Das Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie erforscht Bakterien im Meer, die Kohlenstoff-, Stickstoff-, Schwefel- und Eisenverbindungen umsetzen und so im globalen Stoffkreislauf eine entscheidende Rolle spielen. Diese Bakterien zeigen vielfältige Anpassungen, z.B. an Nährstoffgradienten in Sedimenten, an niedrige und hohe Temperaturen sowie hohen Druck in der Tiefsee. In den Küstenregionen Europas, Südamerikas, Afrikas und der Arktis sowie in hydrothermalen Quellen und in der Tiefsee werden Stoffgradienten und -bilanzen untersucht und der Einfluss von Strömungen und sedimentbewohnenden Tieren erforscht. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf Bakterien, die z.B. im sauerstoffarmen Milieu den globalen Stickstoffhaushalt regulieren. Andere wiederum sind Spezialisten für den Abbau von Kohlenwasserstoffen aus Pflanzen und Erdöl. Um die Vielfalt, Struktur und Funktion mikrobieller Lebensgemeinschaften des Meeres besser zu verstehen, werden molekularbiologische Techniken verwendet. Durch Sequenzierungen ganzer Bakteriengenome und großer Fragmente von Umwelt-DNA wird der komplexen Regulierung und Evolution umweltrelevanter Mikroorganismen auf den Grund gegangen.

Kontakt

Celsiusstr. 1
28359 Bremen
Telefon: +49 421 2028-50
Fax: +49 421 2028-580

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS of Marine Microbiology

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Neu entdeckte Symbiose spielt wahrscheinlich eine Hauptrolle bei der Stickstofffixierung im Meer

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Korallenbleiche vor den Malediven im Indischen Ozean im April 2019.

In vielen Gebieten der Ozeane verlieren die Korallenriffe ihre Farbe und drohen abzusterben – Ursache sind die hohen Temperaturen der Weltmeere

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Extrazelluläre Vesikel

Manche Archaeen kommunizieren untereinander mit Hilfe von RNA-Molekülen

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Die Bakteriengemeinschaft in arktischen Sedimenten bleibt übers Jahr hinweg stabil

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v.l. Amelie Heuer-Jungemann, Benjamin Vernot,, Tristan Wagner und Matthias Fischer

Vier Max-Planck-Projekte sichern sich die ERC Consolidator Grants 2023

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Max-Planck-Forschende kooperieren mit Partnern in mehr als 120 Ländern. Hier schreiben sie über ihre persönlichen Erfahrungen und Eindrücke. Christina Bienhold vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen war auf dem Forschungseisbrecher Polarstern für zwei Monate in der zentralen Arktis unterwegs. Als Co-Fahrtleiterin der ArcWatch-1-Expedition erreichte sie im Sommer 2023 den Nordpol.

Die Tiefseemuschel Bathymodiolus azoricus ist eine Verwandte der essbaren Miesmuschel. Sie besiedelt sogenannte Schwarze Raucher – hoch aufragende Schlote auf dem Meeresboden, aus denen bis zu 400 °C heißes, mineralreiches Wasser ausströmt.

Am Bremer Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie lüften die Abteilungen von Marcel Kuypers und Nicole Dubilier die Geheimnisse von Seegraswiesen. Mit erstaunlichen Entdeckungen: Nicht nur an Land, sondern auch im Meer spielen Mikroorganismen eine entscheidende Rolle für Fitness, Produktivität und Stoffflüsse der Pflanzen.

Es gibt kein Leben ohne Viren. Auf der Erde zumindest scheint kein Organismus von ihnen verschont zu werden. Susanne Erdmann und ihr Team vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie in Bremen erforschen die Viren von Archaeen, winzigen Einzellern ohne Zellkern. Dabei untersuchen die Forschenden virusähnliche DNA-Elemente, die erklären könnten, wie Viren eigentlich entstanden sind.

In einem Forschungslabor Bedingungen wie in der Tiefsee zu schaffen, ist wahrlich eine Meisterleistung. Gunter Wegener beherrscht diese Kunst. Zusammen mit seinem Team vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie in Bremen möchte er herausfinden, wie Mikroorganismen am Meeresgrund Methan und andere Kohlenwasserstoffe abbauen.

Was man zählt ist nicht unbedingt das, was zählt

2023 Fuchs, Bernhard; Brüwer, Jan

Mikrobiologie Ökologie

Die häufigste Bakteriengruppe im Meer sind SAR11-Bakterien. Sie stellen im Schnitt etwa ein Drittel aller Bakterien und sind als langsam wachsend bekannt. Wir beobachteten, dass sie sich während einer Frühjahrsalgenblüte vor Helgoland sehr schnell teilten, aber in ihrer Gesamtzahl abnahmen. Das war ungewöhnlich, da Zellzahlen und Wachstumsraten oft eng miteinander gekoppelt sind. Vermutlich wurde SAR11 stark bejagt und konnte die Verluste trotz starken Wachstums nicht kompensieren. Unsere Ergebnisse zeigen: Genaue mikroskopische Beobachtungen sind und bleiben für ökologische Studien wichtig.

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Süße Oasen im Meer

2022 Liebeke, Manuel

Mikrobiologie Ökologie

Seegraswiesen sind wichtige Küstenökosysteme, die durch Photosynthese große Mengen an Kohlenstoff aufnehmen, obwohl sie nur eine kleine Fläche des Ozeans bedecken. Einen Teil des Kohlenstoffs geben sie über ihre Wurzeln als Zucker in den Meeresboden ab; die Mengen an Zucker sind verblüffend groß. Die Seegräser betreiben vermutlich eine Art Überfluss-Stoffwechsel. Gleichzeitig hindern vom Seegras stammende Phenole Mikroorganismen im sauerstoffarmen Sediment daran, den Zucker direkt abzubauen.

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Ein Modellsystem für chronische Virusinfektionen in Prokaryoten: Viren als Symbionten?

2021 Erdmann, Susanne; Alarcon Schumacher, Tomas 

Mikrobiologie Ökologie

Viren sind ein unverzichtbarer Bestandteil der Natur. Sie sind wichtig für ihre Wirte ebenso wie für unsere Ökosysteme. Wir haben ein neues prokaryotisches Virus-Wirt-Modellsystem etabliert, bei dem das Virus seinen Wirt nicht tötet, sondern eine langfristige chronische Infektion verursacht. Chronische Infektionen sind bei Eukaryoten bekannt, wurden bei Prokaryoten bisher aber nur vereinzelt entdeckt und sind wenig verstanden. Das Modellsystem ermöglicht uns nun, diese Art der Infektion in einem prokaryotischen Wirt im Detail zu untersuchen und ihre Bedeutung für den Wirt zu ergründen.

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Einblicke in die molekularen Tricks der Energie-Extremophilen

2020 Wagner, Tristan; Jespersen, Marion; Lemaire, Olivier

Chemie Mikrobiologie Ökologie

Während unsere moderne Gesellschaft noch nach neuen Verfahren sucht, um Treibhausgase umzuwandeln und Biokraftstoffe zu produzieren, beherrschen Mikroben auf dem Meeresboden diese anspruchsvolle Herausforderung seit Milliarden von Jahren. Sie nutzen dafür einzigartige, bisher weitgehend unbeschriebene Strategien. Wir wollen nicht nur die grundlegenden Vorgänge hinter diesen einfachen, exotischen Stoffwechseln verstehen, sondern auch, wie sie auf atomarer Ebene ablaufen. Auf der Spur dieser molekularen Geheimnisse werden sich ganz neue Möglichkeiten biotechnologischer Anwendungen auftun.

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Die Entschlüsselung des mikrobiellen Stickstoffkreislaufs

2019 Kartal, Boran

Chemie Mikrobiologie Ökologie

Mikroorganismen, die Stickstoff umsetzen, kontrollieren die biologische Verfügbarkeit dieses Elements, das für viele Biomoleküle, etwa Proteine, erforderlich ist. Wenn wir verstehen, wie Mikroben verschiedene Stickstoffverbindungen ineinander umwandeln, verstehen wir auch, wie der Stickstoffkreislauf derzeit funktioniert und in Zukunft ablaufen könnte. In unserer Forschung beschreiben wir Mikroben, die Stickstoff umsetzen, in molekularem Detail und suchen nach neuen biochemischen Prozessen im Stickstoffkreislauf, der einen immensen Einfluss auf die Erderwärmung und Gewässerverschmutzung hat.

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