Anpassung an den Extremen des Lebens: Experimentelle Evolution mit dem extremophilen Archaeon Sulfolobus acidocaldarius

Die Forschung in unserer Gruppe konzentriert sich auf das Verständnis der Regeln der Evolution. Mit diesem Projekt haben wir ein neues Protokoll entwickelt, um mithilfe kontrollierter Laborexperimente zu untersuchen, wie sich thermophile Mikroben entwickeln. Dies wird uns die Frage beantworten können, wie sie auf Umweltveränderungen durch adaptive Evolution reagieren.

Eine große Herausforderung ist die Kontrolle der Anbaubedingungen. Thermophile benötigen für das Wachstum Umgebungen mit hohen Temperaturen, was zu hohen Verdampfungsraten und dem Risiko von getrockneten Kulturen und Wachstumsplatten während der Inkubationszeit führt. Eine weitere Herausforderung sind die langsamen Wachstumsraten einiger Thermophile, die schnelle Iterationstests zu einer Herausforderung machen können.

Unser Protokoll befasst sich mit den größten Herausforderungen, die mit der Kultivierung thermophiler Mikroben bei mehreren Temperaturen verbunden sind. Wir sind jetzt besser in der Lage, die Umgebungsbedingungen zu kontrollieren und sicherzustellen, dass die von uns beobachteten Ergebnisse konsistent sind und die von uns auferlegten Versuchsbedingungen widerspiegeln. Dies wird es uns ermöglichen, die thermophile Anpassung in Echtzeit zu untersuchen.

Unser Protokoll bietet eine Hochdurchsatzmethode, die nicht nur für die Sulfolobus-Forschung geeignet ist, sondern auch an eine Vielzahl von Mikroorganismen angepasst werden kann. Mit Hilfe von Thermomischern können wir gleichzeitige Untersuchungen bei unterschiedlichen Temperaturen durchführen, ohne dass mehrere große Schüttelinkubatoren erforderlich sind. Es senkt auch die Energiekosten und bietet einen umweltfreundlicheren Weg für diese Art der Forschung.

Unsere Ergebnisse ebnen den Weg für Evolutionsexperimente mit Sulfolobus und anderen Thermophilen. Vieles von dem, was wir über die Evolution zu wissen glauben, stammt aus der Erforschung mesophiler Organismen, und es besteht die Gefahr, dass wir die Schlüsselregeln von Thermophilen übersehen, die uns helfen werden, zu erklären, wie sich die Vielfalt des Lebens auf der Erde entwickelt hat.