201305 Biologie der Cyanobakterien (V) (WiSe 2006/2007)

Cyanobakterien sind eine alte, monophyletishe Gruppe der Eubakterien, die sowohl aus erkenntnistheoretischer Sicht als auch für die angewandte Forschung hochinteressant ist. Mit der Entwicklung der Sauerstoff-entwickelnden Photsynthese und einer mehr als drei Millarden Jahre andauernden Radiation die nicht nur mit einer physiologisch/ökologischen, sondern auch mit einer für Prokaryoten einzigartigen morphologischen Diversifizierung, inklusive echter Schritte zur Vielzelligkeit, verknüpft war, stellen Cyanobakterien faszinierende Forschungsobjekte dar. Darüber hinaus haben sie, monophyletisch als Endocytobionten zu photosynthetischen Organellen geworden, das gesamte pflanzliche autotrophe eukaryotische Reich hervorgebracht. Die durch die phylogenetische Position der Cyanobakterien zwischen heterotroph wachsenden Bakterien und Höheren Pflanzen an diesem Formenkreis gewonnenen Erkenntnisse tragen heute substantiell zum Verständnis molekularer Prozesse in Algen und Pflanzen sowie Eukaryoten allgemein bei. Darüber hinaus haben die Cyanobakterien mit ihrer außerordentlich großen metabolischen Vielfalt und Variabilität wie keine andere Organismengruppe die Biosphäre verändert und so das Leben in seiner gegenwärtigen Form erst ermöglicht. Auch heute tragen sie noch bis zu 40% zur globalen Biomassenproduktion bei und treten darüber hinaus als eine der wichtigsten Stickstoff-fixierenden Organismengruppen auf. Vor dem Hintergrund dieser besonderen metabolischen Flexibilität wächst in den letzten Jahren kontinuierlich das Interesse an Cyanobakterien als Produzenten nachwachsender Rohstoffe, wie z.B. des Polyaspartats, eines bio0logisch abbaubaren Kunststoffs. Die Vorlesung behandelt u.a. Aspekte der Phylogenie der Cyanobakterien, der symbiotischen Interaktion, der oxygenen Photosynthese, der Stickstoff-Fixierung, der Funktion von Cyanobakterien als Produzenten nachwachsender Rohstoffe sowie weiterer physiologischer Aspekte beinhalten.