200944 Projektmodul "Mikrobiologie der Umwelt" (PP+S) (SoSe 2011)

Wie beeinflussen Mikroorganismen die Umwelt – und welche Mikroorganismen sind das eigentlich?

In diesem Kurs geht es darum, Mikroorganismen als die „versiertesten Chemiker“ unseres Planeten kennenzulernen, und wie die Vielzahl der biochemischen Stoffumwandlungen, zu denen sie fähig sind, sich zum Netzwerk der globalen Stoffkreisläufe schließt, das die Basis allen Lebens darstellt.

Nach gegenwärtiger Schätzung gibt es 10^30 Prokaryoten und 10^31 Viren auf der Erde. Zum Vergleich: Die Anzahl der Sterne im Universum wird auf „nur“ 10^23 geschätzt. Die meisten der in der Umwelt vorkommenden Mikroorganismen sind uns noch immer unbekannt – sie können mit den herkömmlichen Methoden nicht kultiviert werden, und wir verstehen noch nicht, „wer“ sie sind, was genau sie „tun“, und warum sie gerade dort leben, wo wir sie finden.

Ungeachtet dessen beeinflussen wir als Menschen die globalen mikrobiellen Prozesse – z.B. mit der Emission von Treibhausgasen oder der großflächigen Düngung in der Landwirtschaft. Das Wissen darum, wie mikrobielle Prozesse auf lokaler und globaler Ebene ablaufen und sich verändern können ist entscheidend, um das Schicksal der Erde hinsichtlich der Auswirkung anthropogener Einflüsse besser abschätzen zu können.

Dieser Kurs behandelt das aktuelle Verständnis der relevanten biogeochemischen Prozesse, in denen Mikroorganismen eine essentielle Rolle spielen, und wie Wissenschaftler derzeit an die Frage herangehen „Wer genau tut was genau in der Umwelt?“.
In erster Linie geht es um „ecological genomics“: das Sequenzieren und die anschließende Auswertung von DNA direkt aus der Umwelt. Weitere aktuelle Methoden wie Fluoreszenz-basierte Untersuchungstechniken und Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) werden ebenfalls besprochen.

Der Kurs besteht aus Vorlesungen, Computer-Praktika, sowie etwas Laborarbeit. Desweiteren soll in Seminaren und Tutorials themenbezogen das kritische Lesen von Fachliteratur, das Schreiben wissenschaftlicher Texte, und das Präsentieren wissenschaftlicher Themen in der Fachsprache Englisch geübt werden.