Ein praktischer Wegweiser durch das Metabolom der Ozeane

„Jeder Tropfen Meerwasser enthält ein komplexes Geflecht kleiner Moleküle, die Teil der verborgenen chemischen Sprache der Ozeane sind“, sagt die Autorin Catherine Bannon. „Diese Moleküle können Aufschluss darüber geben, wie Mikroorganismen miteinander interagieren. Sie beeinflussen auch mikrobielle Prozesse, die den Nahrungsnetzen im Meer und den globalen Nährstoffkreisläufen zugrunde liegen. Mit jeder neuen Entwicklung in den Analysemethoden entdecken Forschende mehr dieser bislang verborgenen chemischen Verbindungen.“

Die Untersuchung solcher Moleküle, auch Exometabolite genannt, ist jedoch sehr schwierig. Sie sind sehr vielfältig, oft nur in äußerst geringen Konzentrationen vorhanden und eingebettet in eine komplexe, salzhaltige Umgebung. In den vergangenen Jahren gab es bedeutende Fortschritte bei den Methoden der marinen Exometabolomik. Gleichzeitig sehen sich Forschende, die neu in das Fachgebiet einsteigen, mit einer wachsenden Zahl an Möglichkeiten konfrontiert, ohne einen klaren Überblick über deren jeweilige Vor- und Nachteile zu haben.

Um die Orientierung in diesem komplexen Methodenfeld zu erleichtern, geben Catherine Bannon, Manuel Liebeke und ihre Kolleginnen und Kollegen vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen nun im ISME Journal einen Überblick über fünf kürzlich entwickelte Verfahren, die speziell für die marine Exometabolomik konzipiert wurden. „Anstatt einen einzelnen ‚besten‘ Ansatz zu propagieren, stellen wir einen Leitfaden vor, der Forschenden die Stärken und Grenzen der einzelnen Methoden zeigt und praktische Empfehlungen für die Auswahl des passenden Arbeitsaublaufs für ihre jeweiligen Forschungsfragen gibt“, erläutert Liebeke.

„Wir hoffen, dass dieser Leitfaden ein guter Startpunkt ist für Forschende, die in das wachsende Feld der marinen Exometabolomik einsteigen“, sagt Catherine Bannon. „Es gibt noch sehr viel zu entdecken, und die Anwendung dieser Methoden auf neue Lebensräume und Systeme wird spannende Einblicke in die Wechselwirkungen mariner Mikroorganismen und ihre Rolle bei der Gestaltung von Ökosystemen der Ozeane ermöglichen.“

Diese Veröffentlichung unterstreicht nicht nur das Engagement des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, die Meeresforschung voranzubringen, sondern auch seinen Einsatz dafür, aufstrebende Forschungsgebiete der Ozeanwissenschaften für Forschende mit unterschiedlichsten wissenschaftlichen Hintergründen zugänglicher zu machen.

Bannon CC, Geuer JK, Stock L, Imai BYP, Liebeke M (2026). Practical guide for marine exo-metabolomic sample preparation. The ISME Journal. DOI: https://doi.org/10.1093/ismejo/wrag115