Mikrobielle Systeme

Mikroorganismen sind winzige, aber sehr wichtige Organismen, die die Ressourcen unseres Planeten wiederverwerten und unsere Biosphäre im Gleichgewicht halten. Damit erbringen sie unzählige Ökosystemleistungen. Mikroben reinigen unser Abwasser, entgiften Schadstoffe, erzeugen Biogas und Biomasse, liefern Nährstoffe, fermentieren Lebensmittel, und bauen polymere Substanzen ab. So stehen Mikroben im Zentrum von Transformationsprozessen in natürlichen und technischen Systemen.

Die spezifische mikrobielle Gemeinschaft einer Nische und ihres Genpools wird als Mikrobiom bezeichnet. Die mikrobielle Gemeinschaft und dessen Zusammensetzung ist wichtig für die funktionelle Vielseitigkeit und die Effizienz einer ökologischen Nische, eines Habitats. Wir interessieren uns deshalb für die Mikrobiome von technischen und natürlichen Abwasserwiederaufbereitungssystemen und deren Funktionen. Es ist erstaunlich, wie wenig wir über die mikrobiellen Gemeinschaften in der Umwelt wissen, weshalb wir sie manchmal als mikrobielle dunkle Materie bezeichnen. Wir entwickeln derzeit Werkzeuge (für Datenbanken und für einzelne Zellen), die speziell auf die unbekannten Mikroben eines Mikrobioms abzielen.

Darüber hinaus arbeiten wir zurzeit an einer Stammkultursammlung mit vereinfachten Mischkulturen, die auf diese unbekannten Mikroben aus städtischen Gewässern abzielt. Diese Kulturen haben das Potenzial, Schadstoffe wie z.B. organische Spurenstoffe zu entfernen und können somit den Schlüssel für eine angewandte Bioremediation darstellen.

Mikroben besitzen eine Reihe von Enzymen für den Abbau aller Arten von Substanzen, von Polymeren mit hohem Molekulargewicht bis hin zu aromatischen Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht. Pilze sind eine Gruppe von Mikroorganismen, die sehr effiziente Exoenzyme produzieren, die schwer abbaubare organische Stoffe abbauen. Insbesondere Wasserpilze sind eine interessante Zielgruppe, die weitgehend unerforscht sind und welche eine exo-enzymatische Wasserreinigung ermöglichen könnten.

 

Aktuelle Publikationen

  • Grossart, Hans-Peter; Van den Wyngaert, Silke; Kagami, Maiko; Wurzbacher, Christian; Cunliffe, Michael; Rojas-Jimenez, Keilor: Fungi in aquatic ecosystems. Nature Reviews Microbiology, 2019 mehr…
  • Rojas-Jimenez, Keilor; Rieck, Angelika; Wurzbacher, Christian; Jürgens, Klaus; Labrenz, Matthias; Grossart, Hans-Peter: A Salinity Threshold Separating Fungal Communities in the Baltic Sea. Frontiers in Microbiology 10, 2019 mehr…
  • Wurzbacher, C.: Poorly known fungi in natural and engineered biofilms. 5th Biofilm Workshop 2018: Omic approaches in biofilm research: advances in ecology and ecotoxicology, 2018 mehr…
  • Kluge, M.; Wurzbacher, C.; Rautio, M.; Wauthy, M.; Peura, S.: Exploring the fungal communities of Arctic ponds from continous and discontinous permafrost areas. ISME 17, 2018 mehr…
  • Fajnorová S.; Hübner U.; Herzog B.; Müller J.; Hellauer K.; Miklos D.; Drewes J.E.; Wanner J.: Fate of antibiotic resistance during advanced wastewater treatment. Vodárenská biologie (Water Supply Biology), 2018 mehr…
  • Nilsson, R. Henrik; Anslan, Sten; Bahram, Mohammad; Wurzbacher, Christian; Baldrian, Petr; Tedersoo, Leho: Mycobiome diversity: high-throughput sequencing and identification of fungi. Nature Reviews Microbiology, 2018 mehr…
  • Bengtsson-Palme, Johan; Richardson, Rodney T; Meola, Marco; Wurzbacher, Christian; Tremblay, Émilie D; Thorell, Kaisa; Kanger, Kärt; Eriksson, K Martin; Bilodeau, Guillaume J; Johnson, Reed M; Hartmann, Martin; Nilsson, R Henrik: Metaxa2 Database Builder: enabling taxonomic identification from metagenomic or metabarcoding data using any genetic marker. Bioinformatics, 2018 mehr…
  • Wurzbacher, Christian; Larsson, Ellen; Bengtsson-Palme, Johan; Van den Wyngaert, Silke; Svantesson, Sten; Kristiansson, Erik; Kagami, Maiko; Nilsson, R. Henrik: Introducing ribosomal tandem repeat barcoding for fungi. Molecular Ecology Resources, 2018 mehr…
  • Wurzbacher, Christian; Larsson, Ellen; Bengtsson‐Palme, Johan; Van den Wyngaert, Silke; Svantesson, Sten; Kristiansson, Erik; Kagami, Maiko; Nilsson, R. Henrik: Introducing ribosomal tandem repeat barcoding for fungi. Molecular Ecology Resources 19 (1), 2018, 118-127 mehr…
  • Anslan, Sten; Nilsson, R. Henrik; Wurzbacher, Christian; Baldrian, Petr; Tedersoo, Leho; Bahram, Mohammad: Great differences in performance and outcome of high-throughput sequencing data analysis platforms for fungal metabarcoding. MycoKeys 39, 2018, 29-40 mehr…
  • Herzog, Bastian; Dötsch, Andreas; Lemmer, Hilde; Horn, Harald; Müller, Elisabeth: Profiling 5-tolyltriazole biodegrading sludge communities using next-generation sequencing and denaturing gradient gel electrophoresis. Systematic and Applied Microbiology 40 (8), 2017, 508-515 mehr…
  • Hübner, U.; Miklos, D.; Müller, J.; Fajnarova, S.; Herzog, B.; Drewes, J.E.: 4. Reinigungsstufe in Deutschland – Gibt es Alternativen zu Ozon und Aktivkohle? 12. Aachener Tagung Wassertechnologie, 2017 mehr…
  • Hübner, U., Miklos, D., Müller, J., Fajnarova, S., Herzog, B., Drewes, J.E.: Evaluation of alternative concepts for removal of trace organic chemicals from secondary effluents. IWA 10th Micropol & Ecohazard Conference, 2017 mehr…
  • Herzog, B., Lemmer, H., Horn, H., Müller, E.: A Note on Benzotriazole Concentrations in the Receiving Waters of different Sewage Treatment Plants. Asian Pacific Journal of Microbiology Research 3 (1), 2015, 1-3 mehr…
  • Herzog, B., Lemmer, H., Huber, B., Horn, H., Müller, E.: Xenobiotic benzotriazoles — biodegradation under meso- and oligotrophic conditions as well as denitrifying, sulfate-reducing, and anaerobic conditions. Environmental Science and Pollution Research 21 (4), 2014, 2795-2804 mehr…
  • Herzog, B., Yuan, H., Lemmer, H., Horn, H., Müller, E.: Effect of acclimation and nutrient supply on 5-tolyltriazole biodegradation with activated sludge communities. Bioresource Technology 163, 2014, 381-385 mehr…
  • Yuan, H., Herzog, B., Helmreich, B., Lemmer, H., Müller, E.: Determination of optimal conditions for 5-methyl-benzotriazole biodegradation with activated sludge communities by dilution of the inoculum. Science of The Total Environment 487, 2014, 756-762 mehr…
  • Herzog, B., Lemmer, H., Helmreich, B., Horn, H., Müller, E.: Screening and monitoring microbial xenobiotics’ biodegradation via rapid, inexpensive and easy to perform microplate. BMC Research Notes 7 (101), 2014, 1-9 mehr…
  • Herzog, B., Lemmer, H., Helmreich, B., Horn, H., Müller, E.: Monitoring Benzotriazoles concentrations, removal efficiencies and aquatic impact in three different wastewater treatment plants. Water Science & Technology 69 (4), 2014, 710-717 mehr…
  • Herzog, B., Huber, B., Lemmer, H., Horn, H., Müller, E.: Analysis and in situ characterization of activated sludge communities capable of benzotriazole biodegradation. Environmental Science Europe 25, 2013, 1-8 mehr…