01.09.2022

Der Magnetotaxis auf den Grund gehen

Internationale Konferenz zu magnetotaktischen Bakterien dieses Jahr in Bayreuth.

Magnetotaktische Bakterien besitzen die einzigartige Fähigkeit, ihre Bewegungen am Magnetfeld der Erde ausrichten zu können, und gewinnen in der Forschung immer stärker an Bedeutung. Dirk Schüler, Inhaber des Lehrstuhls für Mikro­biologie an der Universität Bayreuth, zählt weltweit zu den führenden Experten auf diesem Gebiet. Vom 4. bis 8. September 2022 findet unter seiner Leitung eine von der DFG und der Oberfranken­stiftung geförderte internationale Konferenz über magneto­taktische Bakterien statt: Rund 100 Wissenschaftler aus unterschiedlichen Bereichen der Natur-, Geo-, Material- und Umwelt­wissenschaften werden in Bayreuth ihre neuesten Forschungs­ergebnisse vorstellen.

 

Abb.: Elektronen­mikroskopische Aufnahme von Magnetosomen­kristallen, die aus...
Abb.: Elektronen­mikroskopische Aufnahme von Magnetosomen­kristallen, die aus magnetischen Bakterien isoliert wurden (weißer Balken: 100 nm). Links die membran­umhüllten Partikel in höherer Vergrößerung. (Bild: D. Schüler)

Die Bayreuther Konferenz ist bereits die siebte Veranstaltung des „International Meeting on Magnetotactic Bacteria“, einer von Dirk Schüler mitbegründeten Tagungs­reihe. Gemeinsam mit seinem wissenschaftlichen Team und mit technischer Unterstützung des Bayreuther Zentrums für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER) hat er jetzt die Konferenz in Bayreuth organisiert.

„Magnetotaktische Bakterien haben in aquatischen Ökosystemen bedeutende Funktionen und stehen daher heute im Mittelpunkt zahlreicher umwelt- und evolutions­biologischer Studien. Auch in der Biogeochemie und der Geophysik rücken sie zunehmend in den Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen. So spielen Fossilien aus abgestorbenen Bakterien eine wichtige Rolle bei der Rekonstruktion des geomagnetischen Felds im Verlauf der Erdgeschichte. In den letzten Jahren hat sich überdies herausgestellt, dass sich magneto­taktische Bakterien sehr gut als Modell­organismen für Forschungs­arbeiten auf Gebieten der mikrobiellen Physiologie und Zellbiologie eignen. Die Magnetosomen in ihrem Zellinneren setzen sich aus nanometergroßen magnetischen Kristallen zusammen, die aneinandergereiht wie eine zelluläre Kompassnadel wirken. Dadurch ermöglichen sie den Bakterien eine sehr präzise Orientierung am Erdmagnetfeld. Die Biosynthese dieser Kristalle und ihre Anordnung in der Zelle sind das Ergebnis komplexer, genetisch kontrollierter Prozesse. Wenn wir diese Prozesse wissenschaftlich besser verstehen, könnten sich daraus auch hoch­interessante Perspektiven für die Entwicklung neuer Nano­materialien für biomedizinische oder elektronische Anwendungen ergeben. Nicht zuletzt hat die technisch bisher unerreichte Leistungs­fähigkeit der Magnetosomen auch die Suche nach Zellstrukturen inspiriert, die höhere Organismen möglicherweise für das Erdmagnetfeld sensibilisieren“, umschreibt Schüler das breite Spektrum der Forschungsinteressen.

Die von ihm initiierte Bayreuther Konferenz hat nun das Ziel, die weltweit an magnetotaktischen Bakterien forschenden Arbeitsgruppen erstmals an einem Universitäts­standort in Deutschland zu versammeln und hier einen intensiven Austausch zu fördern. Die Themen erstrecken sich dabei auf verschiedene Disziplinen, die in den letzten Jahren zum Verständnis dieser ungewöhnlichen Bakterien beigetragen haben: Mikrobiologie, Molekulargenetik, Physiologie, Zellbiologie, Ökologie, Biophysik, Mineralogie, Biogeochemie und Biotechnologie. Vor allem auch Nachwuchs­wissenschaftler werden die Möglichkeit haben, ihre Forschungs­ergebnisse und neuen Ideen zu präsentieren und in der internationalen Fachcommunity zu diskutieren.

Das International Meeting on Magnetotactic Bacteria findet seit 14 Jahren im zweijährigen Turnus statt und hat sich zur wichtigsten wissenschaftlichen Veranstaltung in diesem Forschungs­feld entwickelt. Bisherige Tagungsorte waren Kanazawa (Japan), Marseille (Frankreich), Rio de Janeiro (Brasilien), Berkeley (USA), Peking (China) und Balatonfüred (Ungarn). Die Tagung in Bayreuth, die pandemiebedingt dreimal verschoben werden musste, wird von der Deutschen Forschungs­gemeinschaft (DFG) und von der Oberfranken­stiftung unterstützt. „Die Tagungsreihe hat bereits eine Vielzahl von erfolgreichen nationalen und internationalen Kooperationen und Förder­initiativen hervorgebracht. Sie hat grundlegend dazu beigetragen, dass sich die Forschung an magnetischen Bakterien von einer Nischen­thematik zu einem eigenständigen und dynamischen, international vielbeachteten Forschungsfeld entwickelt hat, das wesentliche Impulse für andere wissenschaftliche Arbeits­gebiete setzt“, sagt Schüler.

U. Bayreuth / DE

 

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