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Im Dornröschenschlaf: Mehr als 2300 Algenstämme

Forschungsgut Im Dornröschenschlaf: Mehr als 2300 Algenstämme

Algen und Cyanobakterien sind außerordentlich divers  und kommen in nahezu allen Lebensräumen vor. Sie spielen als Primärproduzenten eine wichtige Rolle in den globalen Stoffkreisläufen. Man schätzt, dass jedes zweite Sauerstoffmolekül, das wir einatmen, von Algen produziert wurde.

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Ein Meer aus Algen: Die in Göttingen in Reagenzgläsern aufbewahrten Algenkulturen sind ein weltweit gefragtes Forschungsgut.

Quelle: Vetter

Als Modellorganismen der biologischen Forschung, als ökologische Zeigerorganismen und zunehmend auch wegen ihrer hochwertigen Inhaltsstoffe sind Algen von steigender Bedeutung.

Einer der Forschungsschwerpunkte in der mit der Sammlung für Algenkulturen (SAG) eng verbundenen Abteilung Experimentelle Phykologie beschäftigt sich mit Algen in sogenannten Biofilmen. Zu den Stars in diesen auf menschgemachten Untergründen (Mauern, Dächern, Booten) meist unerwünschten Aufwüchsen zählen einige unscheinbare, aber besonders widerstandfähige Algen und Cyanobakterien.

Deren Diversität wird sowohl mit kulturunabhängigen molekularen Methoden als auch durch Isolierung der Algen aus den Freilandproben in Göttingen erforscht. Die interessantesten der mit Göttinger Knowhow neugewonnenen und analysierten Reinkulturen stehen in der Sammlung nun für weitere Untersuchungen zu Anpassungsstrategien oder Antifouling-Tests zur Verfügung.

Weltweit einzigartig

Die weltweite Verbreitung vieler Mikroalgenarten zeigte sich an einem Beispiel zweier luftverbreiteter Biofilmalgen, die kürzlich aus dem tropischen Singapur neu beschrieben wurden.

Neuartige Vertreter dieser grünen Algengattungen wurden von Göttinger Wissenschaftlern inzwischen in verschiedenen Forschungsprojekten in Biofilmen auf Baumrinde im Hainich, im Bunkersystem der Insel Helgoland, aber auch im Bergregenwald von Ecuador und einer ukrainischen Steppe nachgewiesen. Neue Lebendkulturen bilden jetzt die Basis für die Beschreibung zweier Typusarten.

Viele der in der SAG am Leben erhaltenen Algen und Cyanobakterienstämme sind weltweit einzigartig, fast jeder fünfte SAG-Stamm stellt sogar den besonders wertvollen Typus der entsprechenden Alge dar.

Um diese in Göttingen und weltweit häufig bereits  intensiv erforschten Sammlungsbestände als wissenschaftliches Referenzmaterial optimal und möglichst unbegrenzt erhalten zu können, wurde bereits ein Drittel der Algenstämme erfolgreich bei ultratiefen Temperaturen kryokonserviert.

Bei unter minus 170 °C im Dornröschenschlaf

Hierbei werden die Algen nach Zugabe eines Gefrierschutzmittels langsam eingefroren und dann bei Temperaturen unter minus 170 °C in einen Dornröschenschlaf versetzt.

Dass die Algen nach dem Auftauen  wirklich unverändert sind, konnte vor Ort bereits auf molekularer Ebene für einige Modellalgen nachgewiesen werden. Warum überleben aber viele Algen auch mit den vor einigen Jahren im Rahmen eine internationalen Forschungsprojektes in Göttingen neu entwickelten sanfteren Methoden das Einfrieren nicht?

Dieser Frage soll nun in Zusammenarbeit mit anderen Kryobiologen und Kryomedizinern weiter auf den Grund gegangen werden. Die Formen- und Artenvielfalt der Algen, die im SAG jederzeit und unbegrenzt verfügbar ist, bietet dafür hervorragende Voraussetzungen.

Von Maike Lorenz

Sammlung von Algenkulturen (SAG)

Algen gibt es fast überall – in allen Formen und Farben. Lebende Kulturen sind nötig, um ihre Eigenschaften im Labor studieren zu können. Die SAG ist eine der größten und ältesten Sammlungen für mikroskopische Algen und Cyanobakterien. Sie wurde 1954 an der Universität Göttingen von Ernst Georg Pringsheim (1881-1970) gegründet.

Die lebenden Bestände umfassen heute mehr als 2300 Algenstämme von nahezu allen Algenklassen aus verschiedenen Lebensräumen der ganzen Welt. Die SAG versendet jährlich weltweit mehr als 2 300 Algenkulturen an Institutionen in Forschung, Lehre und Biotechnologie. In der eigenen Forschung liegt der Schwerpunkt auf molekularen Untersuchungen der Algenvielfalt.

Biologisches Material aus der SAG stellt somit eine vor Ort ebenso wie weltweit genutzte Forschungsgrundlage dar, die sich in unzähligen Fachpublikationen widerspiegelt. Forschungsrelevanz besitzen insbesondere molekulare Signaturen, die für die Hälfte der Sammlungsbestände bereits bekannt sind und neben den Algenkulturen selbst intensiv für Vergleiche in der Forschung genutzt werden.

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