Marin mikrobiologi

Det svenska strategiska forskningsprogrammet "EcoChange" syftar till att kartlägga Östersjöns respons som svar på kommande klimatförändringar.

FORMAS-finansierade projektet " Fotoheterotrofa marina bakterier – en outforskad länk i regleringen av koldioxidfixeringen i havet".

Människans förbränning av fossila bränslen är huvudorsaken till ökande CO2-halter i atmosfären. En ökad fotosyntes hos växtplankton och följande sedimentation av organiskt kol är en viktig förklaring till havens förmåga att delvis motverka dessa ökande CO2-halter. Nyligen upptäcktes det att marina bakterier med nya fotosystem för att använda solens ljus som energikälla är både vanliga och utbredda i världshaven. Många av dessa fotoheterotrofa bakterier har dessutom förmågan att ta upp CO2 (i form av bikarbonat) och fixera det i biomassa. Detta utmanar den vedertagna kunskapen att växtplankton är de enda organismer som fixerar CO2 i havens solbelysta ytvatten.

I denna ansökan vill jag utföra fältstudier i kombination med experiment med naturliga mikrobiella samhällen samt enskilda bakteriearter för att svara på den övergripande frågan: hur påverkas fotoheterotrofa marina bakterier (ff. a. de med proteorhodopsin men också de med bakterioklorofyll) av globalt ökande CO2-halter?

Arbetshypotesen är att tillväxten av dessa bakterier gynnas av havens ökande absorption av CO2 och att detta kan ha negativa konsekvenser för hur effektivt den biologiska pumpen transporterar biologiskt producerat kol till sediment och djuphav. Detta projekt kommer att ge nya insikter i hur viktiga delar av den mikrobiella näringsväven kommer att reagera på ökande CO2-halter, vilket är väsentligt för att göra välavvägda förutsägelser om hur akvatiska ekosystem kommer att reagera på klimatförändringar.

ESF-/VR-finansierade projektet "Mikrobiella oceanografin hos kemolitoautotrofa mikrobiella samhällen". Studier tyder på att syrehalten i havet kommer att ha minskat med ungefär 25 % vid slutet av århundradet. Detta orsakas främst av att temperaturen höjs samt en ökad stratifiering av havets ytvatten. Det övergipande målet med projektet är att utvärdera dynamiken av diversitet och den molekylära funktionen hos kemolitoautotrofa mikrobiella samhällen ute i öppet hav. Vi studerar syrerika och syrefattiga vatten i geografiskt avlägsna marina områden.

VR-finansierade projektet "Marine bakteriesamhällets artsammansättning och ekosystemfunktion: kartläggning av molekylära mekanismer för omsättning av löst organiskt kol".

Studier av mikrobiella interaktioner kan ge insikt om hur bakterier påverkar och påverkas av encelliga eukaryota organismer och protozoer i havet. Studier av mikrobiella interaktioner kan ge insikt om hur bakterier påverkar och påverkas av encelliga eukaryota organismer (protozoer och alger) i havet. Många protozoer och alger är naturligt resistenta mot ogästvänliga miljöer som extrema temperaturer, varierande pH och klorering. Dessa organismer kan därför fungera som tåliga reservoarer för olika mindre tåliga patogena bakterier och vara en framgångsrik strategi för vissa bakterier att överleva och sprida sig i miljön. Vi fokuserar på studier kring marina bakterier och deras olika interaktioner med protozoer och alger, med syftet att utreda molekylära funktioner och konsekvenserna av interaktioner mellan mikroorganismer. Sådana studier kan bidra med viktig kunskap kring reglering av biogeokemiska processer drivna av mikroorganismer.

Crafoord-stiftelsen finansierar projektet "Reglering av centrala funktionella gener i marina bakterier: analyser av protein- och genuttryck". Det huvudsakliga målet med studien är att öka förståelsen för de molekylära mekanismer som påverkar hur etablering av olika bakterier i marina miljöer. Proteinuttrycket jämförs hos representativa marina bakterieisolat som odlats under begränsande tillväxtförhållanden. Detta för att utvärdera skillnader och liknelser i metabolism och fysiologi. Därtill utförs kvantitativ analys av genuttryck hos bakterier odlade i havsvatten med varierande näringsinnehåll och salthalt.