Am 12. Januar nahm uns unser Sprecher Costa Vetriani unter dem Titel „Isolation and characterization of Nautilia sp. strain PV-1, a piezophilic Epsilonproteobacterium isolated from a deep-sea hydrothermal vent“ mit in die Tiefsee zu hydrothermalen Quellen am Ostpazifischen Rücken. An diesen besonderen Orten wird stetig neue ozeanische Kruste gebildet und die Kontinentalplatten wandern ca. 6-10 cm pro Jahr. Je nach Stärke des hydrothermalen Stroms kann man zwischen dem „focused flow“, der direkt an der Quelle austritt und durch anoxische Bedingungen und extreme Temperaturen von bis zu 400°C charakterisiert ist, und dem „diffusive flow“ in einiger Distanz zur Quelle mit max. 30°C unterscheiden.
Um neue Mikoorgansimen aus diesem interessanten System zu isolieren, wurden in einem Bereich mit „diffusive flow“ mit Hilfe eines ROV (ausgestattet mit einem isobaren Probenehmer) Wasserproben aus 2500 m Tiefe gewonnen. Dort leben Röhrenwürmer der Art Alvinella pompejana, deren mikrobielle Gemeinschaft von Epsilonproteobakterien dominiert ist. Aus der primären Anreicherung in einem Chemostaten mit CO2, H2 und Nitrat bei 55°C und unter 25 MPa Druck (in situ Bedingungen) konnte nach einigen Verdünnungen eine Reinkultur des Isolats Nautilia sp. PV-1 gewonnen werden, welches eine Subspezies der Art N. abyssi darstellt.
Während die verwandte Art N. abyssi piezotolerant ist, konnte für Stamm PV-1 piezophiles Verhalten gezeigt werden. Auch wenn die Zellzahl bei unterschiedlichen Druckverhältnissen konstant blieben, steigerte sich die Wachstumsrate bei 20 MPa deutlich. Die weitere physiologische Charakterisierung zeigte, dass Nautilia sp. PV-1 ein moderat thermophiler, chemolithoautotropher Mikroorganismus ist, welcher zur Energiegewinnung die Oxidation von H2 an die Reduktion von Nitrat oder elementarem Schwefel koppelt. Auch die Genom-Sequenzierung bestätigte die Präsenz von Hydrogenasen und Gene für die Nutzung von Nitrat und Schwefelmetabolismus. Proteogenomik wies darauf hin, dass unter hohem Druck (20 MPa) vorallem Membran-assoziierte Proteine hochreguliert wurden, daher soll zukünftig die Fettsäure-Zusammensetzung der Membran bei verschiedenen Drücken genauer analysiert werden.
Wir danken Costa herzlich für die interessante Präsentation und den tollen wissenschaftlichen Austausch!
