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Bakterium mit Knall-Effekt#

Elektronenmikroskopische Aufnahme von Nitrospira-Zellen
Elektronenmikroskopische Aufnahme von Nitrospira-Zellen bei 70.000-facher Vergrößerung
© Boris Nowka und Eva Spieck, Universität Hamburg.

Nitrit-oxidierende Bakterien spielen eine Schlüsselrolle im natürlichen Stickstoffkreislauf der Erde sowie in Kläranlagen. Bislang wurde angenommen, dass diese Spezialisten stets Nitrit als Energiequelle benötigen. Ein internationales ForscherInnenteam unter der Leitung von Holger Daims, Mikrobiologe an der Universität Wien, hat nun gezeigt, dass Nitrit-oxidierende Bakterien Wasserstoff als alternative Energiequelle nutzen können. Die Oxidation von Wasserstoff mit Sauerstoff, auch Knallgas-Reaktion genannt, ermöglicht ihnen Wachstum unabhängig von Nitrit und damit ein Leben entkoppelt vom Stickstoffkreislauf. Die Ergebnisse, die erst durch das NanoSIMS, eine High-Tech-Ausstattung der Universität Wien, ermöglicht wurden, erscheinen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Science".

Stickstoff ist ein zentraler Baustein des Lebens und wird im globalen Stickstoffkreislauf in vielen Schritten in seine unterschiedlichen chemischen Formen umgewandelt. Nitrit-oxidierende Bakterien sind wichtige Akteure im Stickstoffkreislauf, da sie giftiges Nitrit zu harmloserem Nitrat umsetzen. "Der Mensch macht sich diesen Prozess in der biologischen Abwasserreinigung zunutze. Das gebildete Nitrat ist aber auch Grundlage für weitere wichtige mikrobielle Prozesse und eine Stickstoffquelle für viele Pflanzen", erläutert die Erstautorin der Studie, Hanna Koch, Doktorandin am Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien.