Mein Projekt unter­sucht die Struk­tur und Rolle von amorphen Kohlen­stoff, der durch metha­no­ge­nen und Methan-oxidie­ren­den Archaeen gebil­de­ten wird, sowie die moleku­la­ren Mecha­nis­men, die zur Bildung dieses als Bioma­te­rial unbekann­ten Stoffes beitra­gen. Dau nutze ich biophy­si­ka­li­sche Ansätze, um die Rolle der Struk­tu­ren aufzu­lö­sen, und geneti­sche Metho­den, um die zur bioge­nen Bildung dieser Verbin­dung benötig­ten Gene und Prote­ine zu identi­fi­zie­ren. Das Projekt wird betreut von Hector Fellow Antje Boetius.

Mein Projekt unter­sucht die Bildung von amorphen Kohlen­stoff in Archaeen. Bisher ist die Produk­tion dieser Verbin­dung für wenige metha­no­gene und methan­oxi­die­rende Archaeen beschrie­ben. Weitge­hend unbekannt ist die Funktion dieses Kohlen­stoffs in Mikro­or­ga­nis­men sowie die moleku­la­ren Mecha­nis­men, die dessen Bildung erlau­ben. In der ersten Phase meiner Doktor­ar­beit werde ich unter­su­chen, welche Organis­men diese Kohlen­stoff­ver­bin­dung herstel­len, und nutze chemi­sche, biophy­si­ka­li­sche und elektro­nen­mi­kro­sko­pi­sche Metho­den, um die und Eigen­schaf­ten dieses Materi­als zu bestim­men. Diese Unter­su­chun­gen werden außer­dem helfen, Zielor­ga­nis­men für tiefer­ge­hende Studien zur Bildung dieses durch Mikro­or­ga­nis­men gebil­de­ten Stoff­gruppe auszu­wäh­len. Ich werde moleku­lar-biolo­gi­sche Metho­den nutzen, um die Stoff­wech­sel­wege zu identi­fi­zie­ren, die zur Bildung des Kohlen­stoffs führen. Mithilfe von Metat­ran­skrip­tom-Analy­sen der verschie­de­nen Archaeen werden Gene und Enzyme identi­fi­ziert, die zur Bildung des amorphen Kohlen­stoffs beitra­gen könnten. Die Rolle dieser Gene und Enzyme soll mithilfe von Genom-Editie­rungs­me­tho­den unter­sucht und bestä­tigt werden. Struk­tu­relle Unter­su­chun­gen der Enzyme und bioche­mi­sche Experi­mente sollen die Funkti­ons­weise dieser Enzyme unter­su­chen. Außer­dem werde ich an schiffs­ge­bun­de­nen Expedi­tio­nen zu unter­see­ischen Methan­quel­len teilneh­men. Dort werde ich die Bildung und Rolle der dieser Kohlen­stoff­ver­bin­dung im Kohlen­stoff­kreis­lauf unter­su­chen. Das Projekt wird betreut von Hector Fellow Antje Boetius.