Da ein Großteil der Mikroorganismen in aquatischen Systemen aufgrund der schlechten Kultivierbarkeit nicht mit
klassisch-physiologischen Tests untersucht werden kann, besteht unter Biologen ein sehr großes Interesse,
geeignete Methoden zur Analyse spezifischer mikrobieller Stoffwechselleistungen zu entwickeln. Erste sehr
vielversprechende Ergebnisse bieten molekularbiologische Techniken, wobei die Expressionsmuster ausgewählter
Enzyme durch die Analyse von mRNA-Genen mit hoher Sensitivität untersucht werden konnten.
Das geplante Forschungsvorhaben soll am Labor von Prof. John Paul am marinbiologischen Institut in St.
Petersburg, Florida durchgeführt werden. Diese Forschungsstätte hat vor allem auf dem Gebiet der mRNA-Analyse
planktischer Mikroorganismen Pionierarbeit geleistet. Dadurch bietet sich mir die Möglichkeit an einem führenden
Institut auf dem Gebiet der molekularen Ökologie mitarbeiten zu können und neue wissenschaftliche Techniken zu
erlernen. Konkret soll mit spezifischen, mRNA gerichteten Oligonukleotidsonden die Genexpression der
Ribulosebisphosphat-Carboxylase/Oxygenase (RubisCO; katalysiert den ersten Schritt bei der CO 2 Fixierung in
Primärproduzenten) des autotrophen Picoplankton detektiert werden. Die methodische Entwicklungsarbeit
beinhaltet vor allem das Austesten unterschiedlicher Markierungssubstanzen für die Gensonden und die Adaptation
der mikroskopischen Analyse in Verbindung mit einem automatischen Bildanalysesystem. Inhaltliches Ziel ist es
ein universell auf aquatische Mikroorganismen anwendbares Verfahren zu etablieren, welches die Detektion von
spezifischen Stoffwechselleistungen in Einzelzellen erlaubt.