Mikrobiologie in der Schule

In the project “The hidden world of bacteria” students from six classes from high schools around Salzburg work for two years together with staff members of the Research Department for Limnology, Mondsee (University of Innsbruck). The aim is to isolate new bacterial strains from surrounding inland waters and to describe them as new species or higher taxonomic units.     

Verringerung von frostschaden an obstblüten und maispflanzen durch bakterizide

Blüten von Pfirsich, Pflaume, Sauerkirsche, Apfel und Birne sowie im Freiland herangezogene Maispflanzen wurden nach Inokulation mit Ice ⁺ Pseudomonas fluorescens, Isolat 533, mit Antinukleationsagenzien unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung tropfnaß besprüht und künstlichen Frostbelastungen bis ‐3,5 °C ausgesetzt. Der Anteil der überlebenden Blüten bzw. Maisblätter von jeder Variante wurde ausgezählt und in Prozent von der gesamten Zahl getesteter Blüten bzw. Maisblätter als Frostschaden dargestellt.

Die Antinukleationsagenzien verringerten an Maispflanzen den Frostschaden signifikant im Vergleich zu den inokulierten Pflanzen. Kocide 101 sowie das quartäre Ammoniumsalz 6151 zeigten sogar einen geringeren Schaden gegenüber der unbehandelten Kontrolle.

An den Obstblüten ergaben die Mittelapplikationen widersprüchliche Resultate. Der Anteil erfrorener Blüten variierte sowohl innerhalb der Versuchsvarianten als auch zwischen den Obstarten.

Die Annahme vieler Autoren, daß die primäre Quelle der Eisbildung in Obstgehölzen, einschließlich der anhaftenden Blüten, innere mit dem Holz assoziierte, jedoch abiotische Eiskeime sind, wurde diskutiert. An krautigen Pflanzen, wie Mais, kann dagegen der Frostschaden durch die Anwendung von Bakeriziden verringert werden.     

CRISPR‐Cas

The prokaryotic immune system: CRISPR‐Cas The struggle of survival between prokaryotes and their viruses is likely one of the oldest conflicts on earth. Prokaryotes have developed different defense strategies to fend off an infection by the ubiquitous viruses that outnumber prokaryotes by an estimated factor of 10. Viruses, in turn, exhibit several counter mechanisms to overcome the prokaryotic defense. The recently discovered CRISPR‐Cas‐system represents a remarkable example for the continuous arms race between prokaryotes and viruses. Originally discovered in prokaryotes, the CRISPR‐Cas‐mediated defense constitutes an adaptive and heritable immune system against viruses and plasmids.     

Programmierter Zelltod bei Bakterien

Programmed cell death (PCD) in bacteria In bacteria, cell death occurs under certain stressful conditions, and this process has been designated as programmed cell death (PCD). The biological basis of the PCD are two molecules, a stable toxin protein and an unstable antitoxin being either a short RNA molecule or a protein. The antitoxin has to be synthesized permanently to neutralize the toxin. Both components form a TA module. When the synthesis of the antitoxin is blocked or when it is degraded completely, the free toxin acts either bacteriostatic or bactericide. So far, five different mechanisms have been described of how the antitoxin neutralizes the toxin in the absence of stress. Sporulating Bacillus subtilis cells exert cannibalism that means they kill and lyse non‐sporulating cells to take up their nutrients. Streptococcus pneumoniae cells can carry out fratricide. They kill and lyse neighbouring cells, take up fragments of their chromosomal DNA and recombine them with their own DNA. This can result in the uptake of new genes. At the end, two examples of application of TA modules in biotechnology are described.