VAAM-Forschungspreis 2022: Mikroben beeinflussen den Methankreislauf
Für ihre Erforschung des mikrobiellen Methanzyklus erhält die
Mikrobiologin Dr. Cornelia Welte von der Radboud-Universität in Nijmegen,
Niederlande, den 15. VAAM-Forschungspreis. Sie untersucht die Umsetzung
von Methan vom Molekül bis zum Ökosystem und liefert dabei wertvolle
Erkenntnisse für Umweltprozesse und biotechnologische Anwendungen. Den mit
10.000 Euro dotierten Preis verleiht die Vereinigung für Allgemeine und
Angewandte Mikrobiologie (VAAM) für herausragende aktuelle Arbeiten auf
dem Gebiet der Mikrobiologie im Rahmen ihrer online-Jahrestagung am 21.
Februar 2022.
Mikroben können das Treibhausgas Methan sowohl produzieren als auch
zersetzen und tragen damit wesentlich zu Klimaeffekten bei. Cornelia
Weltes Arbeitsgruppe erforscht diese mikrobiellen Prozesse und verbindet
dabei Mikrobiologie, Biochemie, Physiologie und Biotechnologie. So
entdeckte sie, dass ein bislang unbekannter Organismus, Methermicoccus
shengliensis, Bestandteile aus Kohleflözen und Erdöllagerstätten in Methan
umwandelt. Die Gruppe optimierte die Kultivierungsbedingungen für diese
anspruchsvolle Mikrobe und erstellte mit Hilfe moderner Analysemethoden
eine Karte ihrer Stoffwechselwege. Diese Erkenntnisse sowie gereinigte
Enzyme für die Methanbildung könnten die Grundlage sein für industrielle
Anwendungen, beispielsweise die mikrobielle Umsetzung von Kohle- oder
Ölresten zu Biogas.
Weltes Gruppe studiert auch Mikroorganismen, die Methan abbauen. Einige
dieser noch kaum erforschten Archaeen – häufig unter extremen Bedingungen
lebende Einzeller – können dazu beitragen, die weltweiten Methanemissionen
zu verringern. Die Kenntnis ihrer Stoffwechselvorgänge und der dazu
notwendigen Enzyme ist für ihren gezielten Einsatz eine wichtige
Grundlage. Weltes Gruppe ist es gelungen, diese Mikroorganismen zur
Produktion von Elektrizität aus Methan einzusetzen. „Anaerobe
methanotrophe Archaeen könnten so in Zukunft beispielsweise Methan aus
Abwasser entfernen“, erklärt Welte.
In ihrer niederländischen Wahlheimat erzielte Welte kürzlich
Aufmerksamkeit mit einer Studie zur Methanbildung in Amsterdamer Grachten:
„Für ein flaches Gewässer ist die Methanemission dort erstaunlich niedrig
- dank einer hohen Anzahl an methanabbauenden Mikroben an den
Kanalwänden“. Dabei entdeckte die Gruppe auch ein bislang unbekanntes
Methan-abbauende Bakterium, Methyloglobulus, das möglicherweise wichtige
Mikronährstoffe von den Steinen der Grachtenwände bezieht.
Mit Verunreinigungen im Wasser befasst sich eine weitere aktuelle Studie,
die untersucht, ob und wie Mikroben dazu beitragen können, gefährliche
Stoffe wie Pharmazeutika aus Abwässern in kommunalen Kläranlagen
abzubauen.
Zu den ökologischen Arbeitsfeldern der Gruppe zählen zudem Symbiosen von
Mikroben und Insekten: So konnte sie zeigen, dass Mikroorganismen im Darm
der Kohlwurzelfliege, eines landwirtschaftlichen Schädlings, eine wichtige
Rolle spielen. Dies könnte ein Ansatz für biologische Schädlingsbekämpfung
sein.
„Cornelia Welte deckt die gesamte Spannbreite der Mikrobiologie von der
Physiologie über die ökologische Funktion bis hin zur Anwendung ab“, lobt
das VAAM-Preiskomitee. Die herausragende Nachwuchsforscherin hat bereits
über 50 häufig hochgelobte Arbeiten veröffentlicht und mehrere Millionen
Euro an Drittmitteln eingeworben. Die VAAM überzeugte zudem ihre
Vernetzung in der Forschergemeinschaft, ihr Engagement in der
mikrobiologischen Ausbildung und ihre effiziente Forschung während der
Familienphase und Coronapandemie. Cornelia Welte hatte bereits 2012 einen
VAAM-Promotionspreis für ihre in Rekordzeit abgeschlossene Doktorarbeit
erhalten.
Welte sieht eine Verantwortung für Herausforderungen unserer Gesellschaft
wie Klimawandel und Umweltverschmutzung: „Ich möchte mit meiner Forschung
dazu beitragen, diese Probleme zu lösen.“
Dr. Cornelia Welte (37) ist Associate Professor der Abteilung
Mikrobiologie an der Radboud-Universität in Nijmegen, Niederlande. Sie
studierte Biologie an der Universität Bonn. Für ihre Promotion in der
Arbeitsgruppe von Uwe Deppenmeier über Methanogenese-Prozesse erhielt sie
den VAAM-Promotionspreis 2012. Nach einer Postdoc-Zeit in Bonn und
Nijmegen wurde sie 2015 zum Assistant Professor und 2021 zum Associate
Professor ernannt.
Anja Störiko (VAAM)
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Die VAAM ist Gründungsmitglied im VBIO und vertritt rund 3500
mikrobiologisch orientierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus
Forschung und Industrie. Die Bandbreite der Forschung reicht von
Bakterien, Archaeen und Pilzen in allen Ökosystemen und in Lebensmitteln
über Krankheitserreger bis hin zu Genomanalysen und industrieller Nutzung
von Mikroorganismen, ihren Enzymen und Stoffwechselprodukten. Die
diesjährige Jahrestagung findet vom 21. bis 23. Februar 2022 digital
statt, https://www.vaam-kongress.de/.
