Im Rahmen der MultiKulti-Vortragsreihe hatten wir Prof. Dr. Ken Stedman (Portland State University, USA) zu Gast. In seinem Vortrag „Searching for Sulfolobales and their viruses“ gab er uns Einblicke in die Geschichte der Isolation und Kultivierung dieser extremophilen Archaeen und deren „extremen“ Viren.
Das Team um Prof. Stedman, die „virus hunters“, untersucht Mikroorganismen und ihre Viren aus extremen Habitaten wie dem Boiling Springs Lake im Lassen Volcanic Natural Park, Kalifornien oder dem „Blutteich“ Chinoike Jigoku in Japan. Die untersuchten Gebiete weisen hohe Temperaturen von bis zu 95°C und extrem niedrige pH-Werte (~pH 2) auf. Die Mikroorganismen, die unter diesen Bedingungen bestehen können, gehören häufig zur Domäne Archaea und sind durch ihre Anpassungen von großen mikrobiologischem, sowie biotechnologischem Interesse.
Zu diesen thermoacidophilen Organismen zählt auch die Art Saccharolobus (Sulfolobus) solfataricus, welche zwar keinen dominanten Vertreter in der mikrobiellen Gemeinschaft der extremen Habitate darstellt, aber regelmäßig isoliert werden konnte.
So wurden die ersten Isolate aus dem Krater „Pisciarelli Solfatara“ in der Nähe von Neapel (Italien) als „Caldariella sp.“ beschrieben (De Rosa et al., 1975). Bereits dieses Paper weist darauf hin, dass die Zellen „so schnell wie möglich“ angereichert und bis zur Kultivierung nicht bei in situ Temperatur, sondern kühler gelagert werden sollen, da sie sonst schnell ihre Viabilität verlieren. Später isolierten Zillig et al. (1980) eigene Stämme aus der Sulfolobus-“Caldariella”-Gruppe aus Pisciarelli Solfatara, wobei die Kulturen aus Proben, welche bei 15°C anstelle von Optimaltemperatur transportiert wurden, am besten wuchsen und somit das Ergebnis von De Rosa et al. (1975) bestätigten.
Des Weiteren berichtete Prof. Stedmen aus seiner Erfahrung, dass auch die geringe Löslichkeit von Sauerstoff bei hohen Temperaturen zu beachten ist und daher die Lagerung der Proben bis zur Kultivierung in anaeroben Gefäßen sinnnvoll ist. Zudem nutzt er für die Kultivierung bei 80°C Gefäße mit langem Hals an welchen verdampftes Medium kondensiert und zurückfließt.
Nach den beeindruckenden Anekdoten über die Probenahme an extremen Orten und den Tips zur Kultivierung, erklärte Prof. Stedman in seinem Vortrag wie es ihm und seiner Gruppe gelang, Viren aus diesen extremophilen Archaeen zu isolieren. Diese Methoden sind in folgendem Artikel zusammengefasst: The isolation of viruses infecting Archaea (Stedman et al., 2010). Die gefundenen Viren weisen eine große Vielfalt auf und zeigen in den elektronenmikroskopischen Aufnahmen unterschiedliche Morphologien – von lang und filamentös bis zu Formen, die an Flaschen oder Zitronen erinnern. Der Vortrag schloss mit Ausführungen über die Analyse der Viren-Metagenome, welche zukünftig neue, spannende Fragen beantworten kann.
Ein interessanter Vorgang, der nicht nur die Mikrobiologen im Team und unter den Gästen faszinierte. Wir bedanken uns herzlich bei Prof. Ken Stedman für seinen interessanten Vortrag über die Zeitzonen hinweg.
Das nächste MultiKulti-Webinar findet am 12. Januar 2023 um 16:15 Uhr statt.
