Home - General - Latest News - Archief - Overzicht 2006 - Augustus


 
Overzicht 2010
Overzicht 2009
Overzicht 2008
Overzicht 2007
Overzicht 2006
  December
  November
  Oktober
  September
  Augustus
  Juli
  Juni
  Mei
  April
  Maart
  Februari
  Januari
Overzicht 2005
Overzicht 2004
Overzicht 2003

 Sitemap - Search 

 

 Juli – 2006 – September     Archief     NIOZ in de pers

 

Augustus 2006

 

8 August

Archaea -not bacteria- play a key role in the marine nitrogen cycle...

 

Archaea constitute one of the three domains of life on our planet next to the Bacteria and all higher organisms, called the Eukaryotes. The Archaea and the Bacteria together form the Prokaryotes, of which the Crenarchaeota are the most abundant group in the sea. Due to a lack of pure cultures for experiments in the laboratory, the physiology of the Crenarchaeota and their role in marine biogeochemical cycles was hitherto unknown. With enrichment cultures from the Dutch coastal waters of the North Sea and water from the upper 1000 m of the North-East Atlantic ocean, a group led by scientists from the Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) at the island of Texel, showed high correlations between the rates of nitrification and the abundance of the Crenarchaeota. Nitrification is the oxidation of ammonium to nitrite in the presence of oxygen. A similar relationship could not be found for bacteria, which are commonly held responsible for this branch of the global nitrogen cycle. Their results are published in the prestigious journal Proceedings of the National Academy of Sciences, USA.

 

Recently, a member of the Crenarchaeota group was isolated from a sea aquarium by a research group from the University of Washington. They showed that this organism was capable to carry out the nitrification reaction, i.e. to oxidise the nitrogen compound ammonium (NH4+) into nitrite (NO2-) in oxygen-rich seawater. This result suggested for the first time that Crenarchaeota may play a role in the marine nitrogen cycle. The Dutch group first confirmed the experimental finding of their American colleagues and then widened this to field observations in the North Sea and the North-Eastern Atlantic Ocean. The NIOZ scientists performed this research project in collaboration with colleagues from the Netherlands Institute for Ecology (NIOO - KNAW) in Yerseke, and from the University of Nijmegen.

First, a crenarchaeotal species from coastal North Sea water of the Marsdiep tidal inlet between the North Sea and the Wadden Sea was enriched in the NIOZ laboratory. The scientists found that its abundance, and not that of bacteria, correlated very well with the intensity of the nitrification reaction. A time series study in the Marsdiep tidal inlet showed that the abundance of the archaeal gene which encodes for an enzyme catalyzing the first part of the nitrification process, the so-called amoA gene, correlated very well with a decline in ammonium concentrations and with the abundance of Crenarchaeota. This revealed for the first time that Crenarchaeota are responsible for the oxidation of ammonia to nitrite. Surprisingly, the abundance of the archaeal form of the amoA gene was always 10-100 times higher than the abundance of the bacterial form. This is highly remarkable, since the current text-book knowledge says that bacteria are the main nitrifying organisms in coastal seas and oceans.

Analysis of Atlantic water of the upper 1000 m, where most of the ammonium regeneration from decaying organic material and subsequent oxidation takes place, confirmed the picture the scientists got from the coastal North Sea, because also here the abundance of the amoA genes from Crenarchaeota was 10-1000 times higher than that of its bacterial counterpart. Thus, the data suggest a major role for Archaea rather than bacteria in the nitrification process in coastal seas as well as in the world’s oceans. The text-books need revision!

 

More information:

 

 

NIOZ Jetty

 

8 augustus

Oerbacteriën spelen een hoofdrol in de stikstofkringloop van de zee...

 

Oerbacteriën of Archaea vormen één van de drie domeinen van het leven op aarde. De andere twee domeinen worden gevormd door de bacteriën en de hogere organismen of Eukaryoten. De oerbacteriën en bacteriën vormen samen de Prokaryoten. Hiervan vormt een tak van de oerbacteriën, de Crenarchaeota, de meest talrijke groep eencelligen organismen in zeeën en oceanen. Omdat men er tot voor kort nooit in slaagde om deze organismen in laboratoria in cultuur te brengen, bleef hun fysiologie echter een raadsel voor de wetenschap. Door middel van verrijkingscultures uit Noordzee kustwater van het Marsdiep en water van de bovenste 1000 m van de Noordoostelijke Atlantische Oceaan slaagde een groep onderzoekers onder leiding van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) op Texel erin om een tip van de sluier op te lichten. Er bleken zeer sterke correlaties te bestaan tussen dichtheden van Crenarchaeota in zeewater en de snelheid van nitrificatie. Nitrificatie is de omzetting (oxidatie) van de stikstofverbindingen ammonium in nitriet in zuurstofhoudend water. Geheel onverwacht werd een dergelijke relatie werd niet gevonden voor de “gewone” bacteriën, die volgens de algemene leerboeken deze reactie zouden uitvoeren als onderdeel van de wereldwijde stikstofcyclus. De resultaten van dit Nederlandse onderzoek worden binnenkort gepubliceerd in het prestigieuze Ámerikaanse wetenschappelijke tijdschrift ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’.

 

Onlangs slaagde een groep onderzoekers van de universiteit van Washington er voor de eerste keer in om een organisme uit de Crenarchaeota groep in het laboratorium te isoleren uit een zeeaquarium. Dit organisme bleek in staat om de nitrificatie reactie uit te voeren. Nitrificatie is de omzetting (oxidatie) van de stikstofverbinding ammonium (NH4+) in nitriet (NO2-) onder zuurstofrijke omstandigheden. Dit resultaat wees er voor de allereerste keer op, dat Crenarchaeota (“oerbacteriën”) een rol kunnen spelen in het zeedeel van de wereldwijde stikstofcyclus. De Nederlandse groep heeft dit experimentele Amerikaanse onderzoek eerst bevestigd en daarna uitgebreid naar de zee zelf. De NIOZ medewerkers onder leiding van professor dr. ir. Jaap Sinninghe Damsté en dr. ir. Stefan Schouten voerden dit onderzoek gezamenlijk uit met collega’s van het Nederlands Instituut voor Ecologisch Onderzoek (NIOO - KNAW) in Yerseke en de Radboud universiteit in Nijmegen.

Eerst werd een organisme uit de Crenarchaeota groep in het laboratorium op Texel verrijkt uit Noordzee kustwater uit het zeegat het Marsdiep, dat tussen Texel en Den Helder de Noordzee en de Waddenzee met elkaar verbindt. De onderzoekers vonden dat de dichtheden van dit organisme in hoge mate correleerde met de snelheid van de nitrificatiereactie. Dit verband was niet aantoonbaar voor de bacteriën. Een tijdserie over verschillende seizoenen toonde ook aan dat de concentraties van het gen dat de erfelijke informatie bevat voor het enzym dat het eerste deel van het nitrificatie proces katalyseert (het amoA gen), heel goed correleert met de afname van de ammonia concentraties en de toename van Crenarchaeota dichtheden in het kustwater. Ook waren de dichtheden van het amoA gen van oerbacteriën altijd 10-100 keer hoger dan die van het bacteriële amoA gen. Dit is in tegenspraak met de huidige leerboeken, die stellen dat bacteriën de belangrijkste nitrificeerders van de zee zijn.

 

Daarnaast keken de Nederlandse onderzoekers ook in zeewater uit de bovenste 1000 m van de Noordoostelijke Atlantische Oceaan. Hier vindt het merendeel van de afbraak van organisch materiaal van dode zee-organismen plaats. Ook in dit water waren de dichtheden van het amoA gen van Crenarchaeota 10-1000 maal hoger dan die van het bacteriële gen. Omdat deze resultaten voor de Atlantische Oceaan het beeld van de Noordzee bevestigen, is het waarschijnlijk dat ook in andere kustzeeën en oceanen de oerbacteriën een veel belangrijkere rol in het nitrificatieproces als onderdeel van de mondiale stikstofkringloop spelen dan de ‘gewone’ bacteriën. De tekstboeken dienen dus te worden aangepast!

 

Meer informatie:

 

 

 

1 August

More than 1000 species of bacteria in every sip of seawater...

 

NIOZ scientists Gerhard J. Herndl and Jesús M. Arrieta López de Uralde together with colleagues of the Marine Biological Laboratory (MBL) at Woods Hole, USA, have found that more than 20,000 different types of bacteria are living in one liter of seawater. The results of this project, established using a new technique, have been published in the prestigious American Journal 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).

 

More information:

 

 

1 augustus

Ruim 1000 soorten bacteriën in elke slok zeewater...

 

NIOZ onderzoekers Gerhard Herndl en Jesús M. Arrieta López de Uralde ("Txetxu") hebben samen met onderzoekers van het Marine Biological Laboratory (MBL) in Woods Hole (V.S.), vastgesteld dat er wel 20.000 verschillende soorten bacteriën in één liter zeewater zitten. De resultaten van het onderzoek zijn behaald met een nieuwe techniek en gepubliceerd in het prestigieuze Amerikaanse tijdschrift 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).

 

Meer informatie: