Fragenkatalog zur marinen Mikrobiologie

Allgemeine Fragen zur marinen Mikrobiologie

Bakterien und Plankton

• Erkläre, wie die Klassifizierung marinen Planktons nach der Größe erfolgt, und nenne drei Planktonklassen.
• Welche drei Vorteile bietet die Flaschenverwendung für Probenahmen in großen Wassertiefen?
• Worauf ist zu achten, wenn man synthetisches Meerwasser ansetzt?
• Wann und warum wird die Fluoreszenzmikroskopie eingesetzt?
• Nenne drei bestimmende Umweltfaktoren für die marine Aktivität in einem Biom.
• Was ist mariner Schnee?
• Zeichne und erkläre das photochemische System der Cyanobakterien und ihre photosynthetischen Pigmente.

Methoden zur Zählung und Untersuchung

• Nenne zwei indirekte Methoden zur Zählung mariner Bakterien.
• Erläutere die Grundlagen der zuvor genannten Methoden.
• Erkläre mittels eines Schemas die Situation der organischen Stoffe innerhalb des Vorschlags zur Anreicherung.
• Beschreibe die Zusammensetzung der Photosynthesepigmente von Prochlorococcus.
• Erkläre, wie anaerobe und Purpur-Nichtschwefelbakterien in der Dunkelheit leben.
• Erkläre das Habitat und warum rote und grüne Bakterien koexistieren.
• Situiere die phylogenetischen Gruppen der photosynthetischen Bakterien.
• Erkläre die Technik, deren Grundlage die Bildung von Formazan nutzt, um den kultivierbaren vom nicht kultivierbaren, aber lebensfähigen Zustand (VNC) zu unterscheiden.
• Welche Theorie über den kultivierbaren, aber nicht lebensfähigen Zustand ist akzeptiert, und welche Exosomen stützen sie?
• Welche Änderungen in Größe und Form begleiten Zellen im kultivierbaren, aber nicht lebensfähigen Zustand?

Spezielle Bakteriengruppen und Habitate

Verschiedene Bakterientypen

• Nenne marine Habitate, in denen man Thermotoga antrifft.
• Erkläre die Morphologie der Spirochäten anhand einer Zeichnung.
• Situiere Pseudomonas phylogenetisch und nenne zwei Vertreter in diesem Diagramm.
• Nenne und differenziere die Funktionen von Anhängen (Appendizes) und Prostheken.
• Erkläre den Fortpflanzungszyklus von Hyphomicrobium.
• Nenne drei Gattungen von chemolithotrophen Schwefeloxidierern.
• Erkläre die Symbiose von Beggiatoa und den Wurzeln von Reispflanzen sowie die Umweltbedingungen in Reisfeldern.
• Erkläre, warum Eisenbakterien in der Meeresumwelt selten sind.
• Nenne fünf Charakteristika der Gattung Vibrio.
• Wie erklärt man die Gasproduktion bei Enterobakterien?
• Wo findet man marine methylotrophe Bakterien und warum?
• Welche ökologische Rolle spielt Bdellovibrio in der marinen Umwelt?

Stoffwechsel und Nährstoffkreisläufe

• Erkläre die Rolle schwefelreduzierender Bakterien im marinen Trophischen Netz.
• Erkläre, wie das Generationssystem von grünen Bakterien funktioniert.
• Erkläre, warum sich heterotrophe, sauerstoffbildende Bakterien in der marinen Wassersäule entwickeln.
• Präzisiere den Reduktor bei Nitrobacter-Bakterien.
• Erkläre die Kultivierbarkeit lumineszierender Bakterien und wie sie das Licht nutzen.
• Grundlage der Technik der Fluoreszenz-In-situ-Hybridisierung (FISH).
• Nenne zwei Vorteile des konfokalen Laserscanning-Mikroskops.
• Wofür wird das grün fluoreszierende Protein (GFP) verwendet?
• Warum gibt es in der Wassersäule eine Beziehung zwischen Biom und Phytoplankton-Produzenten?

Ökologische Prozesse und Untersuchungsmethoden

Ökosysteme und Methoden

• Erkläre anhand eines Schemas die Rolle mariner Bakterien im Kreislauf der organischen Substanz.
• Erläuterung zur Entwicklung aerober heterotropher Bakterien.
• Welche grampositiven Bakterien kommen in Diagrammen am häufigsten vor?
• Wichtige stoffwechselbezogene Charakteristika von Sphingopyxis.
• Entwicklung des Assays für psychrophile Bakterien.
• Zweck der Verwendung einer Anreicherungstechnik.
• Verwendung der wahrscheinlichkeitsbasierten Technik.
• Maximale Anzahl an Zellen, die sich in einem Röhrchen bei der größten Verdünnung des Wachstumstests (MPN) befinden können.
• Warum erfolgt in der Winogradsky-Säule ein sequenzieller Abschluss für Phosphor?
• Grundlage für die Selektion nitrifizierender Bakterien.
• Wie würde man die Anwesenheit sulfatreduzierender Bakterien nachweisen?
• Und die von ammonifizierenden Bakterien?
• Grundlage für die Isolierung lumineszierender Bakterien.
• Definiere Neuston.

Analytische Methoden und Umweltfaktoren

• Nenne drei direkte Methoden zur Berechnung der Bakterienbiomasse in einem Biom.
• Erkläre die Vorteile einer dieser Methoden.
• Verwendung der Winogradsky-Säule.
• Vorteile der Mikrostruktur bei der Quantifizierung der Fluoreszenz mariner Bakterien in Biomen.
• Größe des Bakterioplanktons.
• Optimale Inkubationstemperatur für psychrophile Bakterien.
• Charakteristika von TCBS-Agar.
• Definition mariner Bakterien bezüglich des Nährstoffgehalts: oligotroph, barophil.
• Ist die Esculin-Agar ein Differential-, Selektiv- oder Anreicherungsmedium?
• Warum weist die Pyknokline ein bakterielles Maximum auf?
• Funktion heterotropher Bakterien im mikrobiellen Loop.
• Was ist die GFP-Färbungsmethode und wie unterscheidet sie sich von DAPI und fluoreszierenden Antikörpern?
• Unterschiede bei der Aussaat in Medien zwischen Streichmethoden zur Isolierung und der Kolonietiefe.
• Welcher zelluläre Teil ist das Ziel fluoreszierender Sonden?
• Welche zusätzlichen Informationen liefert FISH?
• Ideale molekulare Technik zur Untersuchung der bakteriellen Diversität einer natürlichen Probe.
• Welche Informationen liefert mRNA mittels PCR?
• Wofür werden PCR-Primer verwendet?
• Wofür wird denaturierende Gelelektrophorese (DGGE) verwendet?
• Nenne zwei Komponenten, die ein komplexes Medium bilden, und zwei, die zur Definition eines definierten Mediums beitragen.
• Wie sterilisiert man 1 Liter eines hitzeempfindlichen Nährmediums?

Spezielle ökologische und physiologische Aspekte

Probenahme und Phylogenie

• Woher weiß man, wie groß der Stichprobenumfang nach dem Plattenauszählungserfahren sein muss?
• Wie führt man die Zerkleinerung von Partikeln im Wasser einer marinen Probe durch?
• Einschränkungen bei der Probenahme an der Wasser-Luft-Grenzfläche.
• Vorschlag für einen phylogenetischen Stammbaum der Lebewesen nach Woese.
• Stoffwechselcharakteristika mixotropher Organismen.
• Bestimme drei Umweltfaktoren, die das Wachstum mariner Bakterien in unseren Breiten bestimmen.
• Größeneigenschaften von Sphingomonas.
• Warum verschiebt sich das bakterielle Maximum gegenüber dem Phytoplanktonmaximum?
• Ein Beispiel für Cyanobakterien in tiefen Bereichen.
• Wo gibt es eine maximale Dichte an Phytoplankton?
• Welche Rolle spielen aquatische Viren und warum?
• Welche Rolle spielt ppGpp bei der Bildung von Ultramikrobakterien?
• Unterschied in der Ernährung zwischen Photobacterium und Sphingomonas.

Der VNC-Zustand (Viable But Non-Culturable)

• Definiere den Zustand "lebensfähig, aber nicht kultivierbar" (VNC).
• Ist es ein degenerativer Prozess?
• Nenne drei Daten, die den zellulären Zyklus im VNC-Zustand unterstützen.
• Erkläre die zelluläre Aktivität mittels der Kogure-Methode.
• Welche Faktoren bestimmen und beschreiben den VNC-Zustand bei Bakterien?
• Nenne drei zelluläre Eigenschaften, die durch den VNC-Zustand betroffen sind.
• Hauptunterschied zwischen den reproduktiven Spaltungen bei VNC und Medien zur Anpassung an Nährstoffmangel.
• Welche Rolle spielen Zytokine bei VNC?
• Welche Rolle spielt VNC bei der Art Patagonibacter?
• Behält ein Bakterium mit pathogener Virulenz in oligotrophen Umgebungen VNC-Marker bei?

Autotrophie, Pigmente und Elektronendonatoren

• Wie paaren sich Heterotrophe und Autotrophe in oligotrophen Umgebungen?
• Welche Rolle spielen Heterotrophe in der mikrobiellen Genbank?
• Zusammensetzung der Antennenpigmente von Cyanobakterien.
• Pigmente und Unterschiede bei Prochlorococcus marinus.
• Wie hängen die Aktivität von FS-Bakterien, Purpur- und grünen Bakterien und ihr Ort in der Wassersäule zusammen?
• Wie erfolgt die Emission bei schwefelreduzierenden Purpurbakterien?
• Wer ist der Elektronendonator für diese Bakterien?