Multiple Stressoren Effekte

Organismen in Oberflächengewässern sind nicht nur mit anthropogenen Umweltchemikalien konfrontiert, sondern erfahren sehr oft auch zusätzlichen Stress durch abiotische physikalische Faktoren wie erhöhte Lichtintensität und Temperature, UV-Strahlung, oder biotische Einflüsse durch Parasiten, Pathogene oder Räuber. Diese Kombination von chemischem und nicht-chemischem Stress wird multiple Stressoren genannt. Sie kann die Toleranz von Organismen gegen Umweltchemikalien drastisch beeinflussen. Die durch multiple Stressoren verursachten Effekte hängen sehr stark von den zellulären Wirkmechanismen ab, da sich diese abhängig vom Wirkort additiv oder sogar synergistisch verhalten können.
Wir untersuchen Effekte multipler Stressoren in unterschiedlichen Algenarten, indem wir zum Beispiel Änderungen von EC50-Werten und zelluläre Stressantwort analysieren.

Kombinierte Effekte von Herbiziden und UV-Strahlung

Wir untersuchen die individuellen bzw. kombinierten Effekte von ausgewählten Herbiziden und UV-Strahlung auf die einzellige Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Das erfolgt einerseits über die Messung physiologischer Endpunkte, die eine Vielzahl zellulärer Parameter reflektieren (z.B. oxidative Aktivität, Chlorophyllfluoreszenz). Andererseits analysieren wir die Zusammensetzung des Proteoms des Organismus' unter ausgewählten Expositionsbedingungen mittels "shotgun proteomics", bekannt unter dem Akronym MudPIT (Multidimensional Protein Identification Technology). Dies erlaubt uns, spezifische Markerproteine für unterschiedliche Stressbedingungen zu identifizieren und die zugrundeliegenden Wirkmechanismen besser zu verstehen.

Langzeit Adaptation an multiple Stressoren

In einem zweiten Projekt fokussieren wir uns auf die Langzeit Exposition photosynthetischer Organismen an eine Kombination von Stress, um Einblick in die physiologische und genetische Adaptation an unterschiedlichen Selektionsdruck durch multiple Stressoren zu erhalten. Dabei interessiert uns speziell wie ein physikalischer Stressor die Entwicklung erhöhter Toleranz gegen Umweltchemikalien beeinflusst. Dazu werden Stämme von Chlamydomonas reinhardtii und der Blaualge Synechocystis sp PCC6803, die über längere Zeit an multiple Stressoren adaptiert wurden, phenotypisch untersucht auf ihre Adaptation an einzelne Stressoren und genetisch auf die zugrundeliegenden Mutationen.