De usynlige byggerne: Jernoksiderende bakterier på havdypet

Jernoksiderende bakterier spiller en essensiell rolle i naturen og i jernkretsløpet. Selv om de er globalt utbredt, har få slike bakterier blitt dyrket i laboratorier. Vi mangler fortsatt svar på viktige spørsmål om deres identitet, roller i miljøet og hvordan ulike miljøforhold påvirker bakterienes mangfold.

I avhandlingen tar Petra Hribovšek for seg jernoksiderende bakterier som lever ved varme kilder langs den arktiske midthavsryggen, hvor glovarmt vann rikt på jern og andre metaller fosser ut av jordskorpen. Avhandlingen dokumenterer mangfoldet av jernoksiderende bakterier i disse områdene. Ved bruk av metagenomikk har hele 51 genom av hittil ukjente arter av Zetaproteobacteria blitt identifisert. Avhandlingen har videre avdekket hvordan bakteriene tilpasser seg miljø med ulik temperatur, saltholdighet og konsentrasjon av hydrogen, oksygen og tungmetaller. Analyser synes å støtte hypotesen at tilgjengeligheten av hydrogen har en sterk påvirkning på hvilke typer Zetaproteobacteria som finnes i ulike økologiske nisjer. Medlemmer av Ghiorsea-slekten identifiseres for første gang ved bruk av mikroskopi som mulige produsenter av rørformede jernoksidstrukturer. Disse bakterier utnytter jern (og av og til hydrogen) og binder karbon, skaper biomasse og produserer biomineraler som utgjør den fysiske strukturen til mikrobielle matter, som er hjemmet til mange forskjellige mikroorganismer. Observasjoner av marine genomer av Gallionella, en slekt som til vanlig finnes i ferskvann, åpner for fascinerende spørsmål om evolusjon og tilpasning til saltvann.

Hribovšeks forskning utvider vår forståelse av jernoksiderende bakteriers genomiske mangfold, metabolske potensial, økologi og evolusjon. Funnene kan også tjene som utgangspunkt for strategier for å dyrke disse bakterier i laboratoriet.

Personalia

Petra Hribovšek har en mastergrad i mikrobiologi fra Universitetet i Bergen og en bachelorgrad i biologi fra Universitetet i Ljubljana i Slovenia. Hovedveileder for doktorgradsarbeidet har vært Runar Stokke, med Ida Helene Steen, Håkon Dahle og Steffen Leth Jørgensen som biveiledere. Doktorgradsarbeidet ble gjennomført ved Institutt for geovitenskap og ved Senter for dyphavsforskning ved Universitetet i Bergen.