Die Universität Greifswald wird künftig einen der 13 neuen Sonderforschungsbereiche der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erhalten. Gemeinsam mit der Universität Bremen werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Greifswald Zuckerpolymere aus Meeresalgen und deren positive Auswirkungen auf das Klima untersuchen.

Wissenschaftsministerin Bettina Martin gratulierte der Universität Greifswald zu der DFG-Förderzusage. „Das ist ein großer forschungspolitischer Erfolg für Mecklenburg-Vorpommern. Die Förderzusage unterstreicht das hohe Niveau der maritimen Forschung im Land. Hier sind unsere Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen international mit führend. Das Wissenschaftsministerium hat den Antrag des Forschungsverbundes aktiv unterstützt. Umso mehr freue ich mich, dass es gelungen ist, einen der Transregio/Sonderforschungsbereiche der DFG an die Universität Greifswald zu bekommen.“

Zusammenspiel von marinen Mikroorganismen

Der Transregio/Sonderforschungsbereich „Kohlenstoffsequestrierung in Å-Auflösung – Concentrate“ will die Komplexität der Glykanbindung im Ozean untersuchen.

Ziel des Forschungsprogramms ist es, die molekularen und mikrobiellen Prozesse zu entschlüsseln, die zur Stabilisierung von Glykanen im Ozean führen. In einem interdisziplinären Ansatz kombiniert das Forschungsteam Laborversuche mit Messungen in natürlichen marinen Lebensräumen. Im Fokus stehen dabei die Wechselwirkungen zwischen Algen, Bakterien, Pilzen, deren Glykanen und Proteinen – bis hinunter zur atomaren Auflösung im Ångström-Bereich (also Längenskalen im Bereich von etwa 0,1 bis 1 Nanometer – also 0,1 bis 1 Milliardstel Meter).

„Wir wollen verstehen, welche biotischen und abiotischen Mechanismen die Stabilität von Glykanen beeinflussen und wie sich diese Prozesse zeitlich und räumlich im Ozean abspielen“, erklärt der Sprecher Prof. Dr. Thomas Schweder, Professor für Pharmazeutische Biotechnologie an der Universität Greifswald.

Dabei konzentriert sich das Konsortium insbesondere auf den sonnenexponierten Oberflächenozean – den Hauptort der Glykanproduktion durch Algen – und untersucht Zeiträume von Tagen bis zu Jahren.

Noch unbekannte Faktoren erforschen

Es finden sich enorme Mengen von Glykanen in den Weltmeeren, was darauf hindeutet, dass es unbekannte Faktoren gibt, die Glykanstrukturen stabilisieren. Solange die Biosynthese von Glykanen den Abbau übersteigt, wird Kohlenstoff in den Ozeanen gespeichert, und zwar sowohl auf kurzfristigen (Tagen) als auch auf langfristigen (geologischen) Zeitskalen.

Dieser grundlegende marine Prozess, der als Kohlenstoffsequestrierung bezeichnet wird, reguliert die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre und trägt zu einem stabilen Klima bei. Bisherige Arbeiten deuten darauf hin, dass unbekannte Faktoren verhindern, dass marine Bakterien Glykane vollständig zu Kohlendioxid abbauen und so die Kohlenstoffspeicherung im Meer fördern. Das Projekt plant, mechanistisch zu verstehen, wie marine Mikroorganismen interagieren und Kohlenstoff in Form von Glykanen gebunden wird.

Ziel ist es, die unbekannten biotischen und abiotischen Faktoren zu entschlüsseln, die Glykane gegen den Abbau stabil machen und die zugrundeliegenden Prozesse zu verstehen, die das Gleichgewicht zwischen Abbau und Bindung steuern. Die Entdeckung unbekannter Wirkmechanismen, die Glykane vor dem Abbau schützen, wird zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise der Ozeane führen und möglicherweise wichtige Erkenntnisse liefern, um dem Anstieg des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre entgegenzuwirken.

Projektbeteiligte

Am Verbund sind folgende Institutionen beteiligt: Universität Greifswald, Universitätsmedizin Greifswald, Universität Bremen, Technische Universität Berlin, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung Potsdam, Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie Bremen.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Ansprechpartner an der Universität Greifswald
Prof. Dr. Thomas Schweder
Sprecher des TRR 420 CONCENTRATE
Institut für Pharmazie, Pharmazeutische Biotechnologie
Felix-Hausdorff-Straße 3, 17489 Greifswald
Telefon +49 3834 420 4212
schweder@uni-greifswald.de

Ansprechpartner an der Universität Bremen
Prof. Dr. Jan-Hendrik Hehemann
Co-Sprecher des TRR 420 CONCENTRATE
Fachbereich 2 Biologie/ Chemie & MARUM: Arbeitsgruppe Kohlenstoffspeicherung und Glykobiochemie
Leobener Straße 8, 28359 Bremen
Telefon +49 421 218 63072