MicrobeThingsMacro - Mikroben ganz groß!

Warum sind Flamingos eigentlich rosa? Die Antwort auf diese Frage führt uns in extrem salzige Gewässer, zu einem roten Archaeon und von dort bis zu einem der wichtigsten Werkzeuge der modernen Neurobiologie. In dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! schauen wir uns an, wie Halobacterium salinarum in Wasser lebt, in dem kaum noch mehr Salz gelöst werden kann, wie das Archaeon mit Hilfe von Licht Energie gewinnen kann und was das alles mit dem diesjährigen Nobelpreis für Physiologie und Medizin zu tun hat.

Kapitel

00:00 – Intro

02:35 – Wie Hbt. salinarum sich an hohe Salzkonzentrationen anpasst

04:59 – Klippfisch und rote Kolonien: Die Entdeckung von Hbt. salinarum

06:20 – Warum ist Hbt. salinarum eigentlich rot?

07:47 – Bakteriorhodopsin und die Entstehung der Optogenetik

12:38 – Fazit & Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

· Hbt. salinarum ist kein Bakterium, sondern ein Archaeon, das in extrem salzigen Gewässern mit bis zu 30 % Salz lebt und Salzseen und Salinen rot färbt. Das Archaeon ist sogar so salztolerant, dass es tausende von Jahren in Salzkristallen ausharren kann.

· Hbt. salinarum wurde erstmals auf gesalzenem und luftgetrocknetem Klippfisch entdeckt. Die rote Färbung erhält es durch das Pigment Bacterioruberin, dass den Zellen als UV-Schutz dienen kann.

· Bakteriorhodopsin war das erste bekannte mikrobielle Rhodopsin und bereitete den Boden für die Suche nach ähnlichen Proteinen, darunter das Channelrhodopsin aus einer einzelligen Alge, das zum Schlüsselwerkzeug der Optogenetik wurde. Für diese Entdeckungen erhalten Karl Deisseroth, Georg Nagel und Peter Hegemann den Nobelpreis für Physiologie und Medizin 2026.

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Pressemitteilung der VAAM “Mikrobe des Jahres 2017“

Pressemitteilung Nobelpreis 2026

Allgemeines zu Hbt. salinarum

Grote, M. und O’Malley, M.A. (2011), FEMS Microbiology Reviews, 35(6), S. 1082–1099.

Pfeifer, F. (2017), Biologie in unserer Zeit, 47(6), S. 378–384.

Stan-Lotter, H. und Fendrihan, S. (2015), Life, 5(3), S. 1487–1496.

Entdeckung von Hbt. salinarum

Klebahn, H. (1919), Mitt Inst Allg Bot Hamb, 4, S. 11–69.

Harrison, F.C. und Kennedy, M.E. (1929). F. A. Acland, printer.

Mormile, M.R. u. a. (2003), Environmental Microbiology, 5(11), S. 1094–1102.

Bakteriorhodopsins

Oesterhelt, D. und Stoeckenius, W. (1971), Nature New Biology, 233(39), S. 149–152.

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In einer Höhle im Boden, da lebte ein Hobbit… So beginnt der Der Herr der Ringe Epos von J. R. R. Tolkien. Der Hobbit, um den es geht, ist kein geringerer als Bilbo Beutlin – und an seinem 111. Geburtstag, der am 22. September war, verschwindet Bilbo plötzlich. Der Ring, den er seinem Neffen Frodo hinterlässt, birgt einige unentdeckte Geheimnisse und zwingt Frodo zu einer Reise, die den Lauf der Welt verändern wird. Eine weitere wichtige Figur im Der Herr der Ringe Epos ist der Zauberer Gandalf nach dessen ikonischem Spitzhut im Jahre 2016 eine Amöbenart benannt wurde. Arcella gandalfi, die Mikrobe, um die es in der heutigen Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! gehen soll, ist aber nicht nur Spitzhut-förmig, sondern hat noch einige andere interessante Eigenschaften zu bieten!

Kapitel

00:00 – Intro

03:14 – Amöben, Wechseltierchen der Mikrobenwelt

04:42 – Die Schalen der Amöben – schützender Panzer und kunstvolles Bauwerk

07:13 – Arcella gandalfi und der Hut eines mächtigen Zauberers

08:35  – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

• Arcella gandalfi gehört zu den Amöben, also einer Lebensform, die sich ständig in ihrer Gestalt wandeln kann. Um sich vor äußeren Einflüssen und Fressfeinden zu schützen, haben sich manche Amöben eine Schale zugelegt. Bei Arcella gandalfi ist diese Schale aus selbst produzierten hexagonalen Platten zusammengesetzt und erscheint in Form eines Spitzhutes. Bei ihrer ersten Beschreibung der Amöbe im Jahr 2016 fühlten sich Forschende an die Form des Hutes erinnert, den der Zauberer Gandalf in Der Herr der Ringe trägt. Kurzum benannten sie die neu entdeckte Spezies Arcella gandalfi.

• Die Schalen mancher Amöben können lange Zeiten überdauern. Es gibt Funde im Grand Canyon, bei denen es sich möglicherweise um die Schalen von Arcellinida handeln könnten und auf ein Alter von etwa 740 Millionen Jahren geschätzt werden.

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Arcella

„Arcella gandalfi – Microworld“

News, L.G.I. (2017) Newfound Amoeba Looks Just Like Gandalf the Wizard’s Hat, Live Science.

Féres, J.C. u. a. (2016), Acta Protozoologica, 55(4), S. 221–229.

Mitchell, E.A.D., Charman, D.J. und Warner, B.G. (2008), Biodiversity and Conservation, 17(9), S. 2115–2137.

Tingle, K.E. u. a. (2023), Geobiology, 21(3), S. 290–309.

Tolkien, J.R.R. (2010) Das Silmarillion. 30., Aufl. 2018. Herausgegeben von C. Tolkien. Übersetzt von W. Krege. Stuttgart: Klett-Cotta.

Tolkien, J.R.R. (2024) Der Herr der Ringe. Gesamtausgabe im Schuber, neunte Auflage dieser Ausgabe, 2025. Übersetzt von M. Carroux. Stuttgart: Klett-Cotta (Der Herr der Ringe, 3. Teil).

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MicrobeThingsMacro - Mikroben ganz groß! wird ein Jahr alt! Um das zu feiern, möchte ich in dieser kurzen Sonderfolge einen Blick zurück in das vergangene Jahr werfen und darauf schauen, was vielleicht noch auf uns zukommt. Danke an alle treuen Hörerinnen und Hörer, ihr habt es möglich gemacht, dass es dieses Projekt auch heute noch gibt!

Hier findet ihr das Interview im Wirkstoffradio:

Weitere genannte Folgen:

Folge 01 - Streptomyces coelicolor

https://www.podcast.de/episode/693810660/mtm-01-streptomyces-coelicolor

Folge 20 - Caballeronia insecticola

https://www.podcast.de/episode/703961384/mtm-20-caballeronia-insecticola

Folge 17 - Magnetospirillum gryphiswaldense

https://www.podcast.de/episode/703106624/mtm-17-magnetospirillum-gryphiswaldense

Folge 19 - Escherichia coli

https://www.podcast.de/episode/703696476/mtm-19-escherichia-coli

Kapitel

00:00 - Intro und Begrüßung

01:20 - Rückblick

03:40 - Die meistgehörten Folgen

07:41- Wie eine Folge entsteht

08:52 - Wisspod und mein Interview im Wirkstoffradio

10:26 - Ausblick

11:28 - Verabschiedung

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Wenn wir an Bakterien denken, geht es oft um Einzeller, die als Einzelgänger in der Gegend herumschwimmen. Viele Bakterien sind aber viel mehr als das und entwickeln in der Gemeinschaft beeindruckende Fähigkeiten. So ist es auch bei Myxococcus xanthus, dem Bakterium, um das es in dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! gehen soll. Als bakterielles Wolfsrudel machen tausende von Zellen gemeinsam Jagd auf andere Bakterien und zersetzen sie durch einen Cocktail antimikrobieller Substanzen. Und auch wenn die Nahrung knapp wird setzt, Myxococcus auf Kooperation statt Einzelgängertum – und dass ganz ohne, dass es einen Anführer gibt, sondern nur durch Stigmergie.

Kapitel

00:00 – Intro

02:20 – Das bakterielle Wolfsrudel auf Mikrobenjagd

05:55 – Zusammenarbeit ohne Anführer – Stigmergie

07:31 – A- und S-Motilität, abenteuerliche und soziale Arten der Fortbewegung

09:55 – Fruchtkörperbildung bei Nahrungsmangel

12:18 – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Pressemitteilung Mikrobe des Jahres 2020

Beebe, J.M. (1941) , Journal of Bacteriology, 42(2), S. 193–223.

Berleman, J.E. und Kirby, J.R. (2009), FEMS microbiology reviews, 33(5), S. 942–957.

Contreras-Moreno, F.J. u. a. (2024), Frontiers in microbiology, 15, S. 1339696.

Kearns, D.B. und Shimkets, L.J. (2001), Trends in Microbiology, 9(3), S. 126–129.

Lloyd, D.G. und Whitworth, D.E. (2017), Frontiers in Microbiology, 8.

Müller, S. u. a. (2015), Applied and Environmental Microbiology, 81(1), S. 203–210.

Thiery, S. und Kaimer, C. (2020), Frontiers in Microbiology, 11, S. 2.

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Von Deutschland nach Island, in den Krater des Vulkans Snaefellsjökull, durch tiefe Höhlen und unterirdische Meere, durch einen Lavastrom auf Stromboli – diesen Weg legen die Protagonisten in Jules Vernes „Reise zum Mittelpunkt der Erde“ zurück. Die Mikrobe um die es in dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! hat es zwar nicht ganz zum Mittelpunkt der Erde geschafft, harrt aber in 1.5 bis 3 km Tiefe unter der Erdkruste in vollkommener Dunkelheit und Abwesenheit von Sauerstoff aus. Die Rede ist von Desulforudis audaxviator, benannt nach dem „wagemutigen Reisenden“ aus einer Inschrift aus Jules Vernes Roman, einer Mikrobe, die ein außergewöhnliches Ökosystem auf nur einem Genom vereint.

Kapitel

00:00 – Intro

00:37 – Die Reise zum Mittelpunkt der Erde

02:33 – Desulforudis audaxviator – Erstbeschreibung und Benennung

05:33 – Leben in der Dunkelheit – Wie sich D. audaxviator an seine Nische angepasst hat

09:03 – Ein ganzes Ökosystem auf einem Genom

10:18 – D. audaxviator als lebendes Mikrofossil

12:10 – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

• „Descende, audax viator, et terrestre centrum attinges“ lautet eine Inschrift in Jules Vernes „Die Reise zum Mittelpunkt der Erde. Nach dem audax viator, dem wagemutigen Reisenden ist auch eine Mikrobe genannt. Desulforudis audaxviator lebt in 1.5 bis 3 km Tiefe unter der Erdoberfläche in kompletter Abwesenheit von Licht, Sauerstoff und organischen Materialien.

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Chivian, D. u. a. (2008), Science, 322(5899), S. 275–278.

Karnachuk, O.V. u. a. (2019), The ISME Journal, 13(8), S. 1947–1959.

Lindsay, M.R. u. a. (2024), Proceedings of the National Academy of Sciences, 121(15), S. e2309636121.

Becraft, E.D. u. a. (2021), The ISME Journal, 15(10), S. 2830–2842.

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Mikroben sind ja bekanntlich klein – sehr klein sogar. Aber was ist eigentlich die kleinste Mikrobe der Welt? Diese Frage kann ich in dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! nicht beantworten. Ihr könnt mich aber zumindest bei der Recherche begleiten und von den spannenden Geschichten hören, über die ich bei der Suche nach der kleinsten Mikrobe gestolpert bin. Beispielsweise, die Geschichte, wie aus einer Mikrobe mit einem winzigen Genom, Mycoplasma genitalium, ein synthetischer Mikroorganismus wurde, der neben JCVI-syn1.0 oder Mycoplasma laboratorium eben auch den Namen Synthia trägt.

Kapitel

00:00 – Intro

01:24 – Die Jagd nach der kleinsten Mikrobe

04:21 – Leben am Minimum

05:33 – M. genitalium – Minimikrobe mit Minigenom

08:44 – Der Weg zum Minimalgenom

10:24 – Die Geburtstunde von Synthia

14:03 – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Übersichtsartikel zu kleinen Mikroorganismen

Velimirov, B. (2001), Microbes and Environments, 16(2), S. 67–77.

Martel, J. und Young, J.D.-E. (2008), PNAS, 105(14), S. 5549–5554.

Glass, J.I. u. a. (2017), Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 9(12), S. a023861.

Mycoplasma, Carsonella und Nanoarcheum

Waites, K.B. und Bébéar, C. (2023), ClinMicroNow. John Wiley & Sons, Ltd, S. 1–23.

Nakabachi, A. u. a. (2006), Science, 314(5797), S. 267–267.

Huber, H. u. a. (2002), Nature, 417(6884), S. 63–67.

Zum Genom von Mycoplasma und der Konstruktion von Synthia

Fraser, C.M. u. a. (1995), Science, 270(5235), S. 397–404.

Glass, J.I. u. a. (2006), PNAS, 103(2), S. 425–430.

Gibson, D.G. u. a. (2010), Science, 329(5987), S. 52–56.

Hutchison, C.A. u. a. (2016), Science, 351(6280), S. aad6253.

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Ohne sie gäbe es kein Pils, kein Helles und kein Märzen: Saccharomyces pastorianus – auch bekannt unter ihrem historischen Namen Saccharomyces carlsbergensis – ist die wohl bedeutendste Bierhefe der Welt. In dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß! geht es um die Geschichte ihrer Entdeckung und die Entstehung des Lagerbiers. Und wer sich schon immer mal gefragt hat, was eigentlich obergärige und untergärige Biere sind, wie alkoholfreie Biere hergestellt werden oder was der Unterschied zwischen alkoholfrei und 0,0% auf dem Etikett bedeutet, findet hier die Antwort!

Kapitel

00:00 – Intro

02:54 – Eine kurze Geschichte der Braukultur

07:15 – Obergärige vs. untergärige Biere

09:45 – S. carlsbergensis – ein ungewöhnliches Hybrid

11:16 – Carlsberg Original 1883 Rebrew

12:22 – Herstellung alkoholfreier Biere

17:06 – Zusammenfassung und Fazit

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Historischer Rückblick

Allgemeines zu Brauhefen

Entwicklung und Genetik von S. carlsbergensis

Historisches Re-Brew-Projekt

Alkoholarme und alkoholfreie Biere

Sommerzeit ist Ferienzeit! Und nach ein paar warmen Tagen am Meer, kann es durchaus sein, dass man in das Vergnügen kommt, Meeresleuchten beobachten zu können. Wie dieses besondere Phänomen entsteht und welche Geheimnisse eine der verantwortlichen Mikroben, Noctiluca scintillans, noch so birgt – das erfahrt ihr in dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß!

Kapitel

00:00 – Intro

02:02 – Noctiluca scintillans – ein ungewöhnlicher Dinoflagellat

03:09 – Die Entstehung des Leuchtens und wie es vor Fressfeinden schützt

06:31 – N. scintillans, die Planktonangel und grüne Endosymbionten

09:51 – Red Tides, Gefahr durch N. scintillans

10:33 – Fazit und Verabschiedung

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Taxonomie, Morphologie und Verbreitung

Ernährung und Endosymbiose

 Biolumineszenz

Ökologische Bedeutung

Fonda Umani, S. et al. (2004), Journal of Plankton Research, 26(5), pp. 545–561.

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Es sieht aus, als hätte ein Regenschauer grüne Gallerte vom Himmel fallen lassen. Kein Wunder also, dass Nostoc commune über Jahrhunderte Namen wie „Sternenrotz“ oder „Hexenspei“ erhielt. In dieser Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß!  erkunden wir die Facetten dieses außergewöhnlichen Cyanobakteriums, von seinen spezialisierten Zelltypen, seinen Fähigkeiten zur interzellulären Kommunikation und seiner Zusammenarbeit mit Pflanzen bis hin zu seiner Rolle in der Evolution des Lebens und modernen biotechnologischen Anwendungen.

Kapitel

00:00 – Intro

01:02 – Nostoc commune – der rätselhafte Sternenrotz

04:17 – Exkurs: Cyanobakterien und ihre Bedeutung in der Erdgeschichte

08:36 – Arbeitsteilung bei Nostoc commune

13:19 – Nostoc als Symbiont für Pflanzen

15:02 – Die Teichpflaume und Nostoc als Delikatesse

16:58 – Nostoc in Forschung und Biotechnologie

18:18 – Zusammenfassung und Fazit

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Allgemeines und Pressemitteilung der VAAM

Mikrobe des Jahres 2014 / VAAM - Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie e.V.

Dersch, P. et al. (2022) Allgemeine Mikrobiologie. 11., vollständig überarbeitete Auflage. Edited by G. Fuchs, M. Bramkamp, and H.G. Schlegel. Stuttgart New York: Georg Thieme Verlag (Thieme eRef).

Engelhardt, H. (2014), BIOspektrum, 20(2), pp. 234–235.

Potts, M. (1997) , International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 47(2), pp. 584–584.

Ausdifferenzierung verschiedener Zelltypen

Flores, E. and Herrero, A. (2010), Nature Reviews Microbiology, 8(1), pp. 39–50.

Symbiose mit Pflanzen

Álvarez, C. et al. (2023), Journal of Experimental Botany, 74(19), pp. 6145–6157.

Biotechnologie und Zukunftsaussichten

Onyeaka, H. et al. (2025), Sustainable Microbiology, 2(4), p. qvaf025.

Kimura, Y. et al. (2016), Eco-Engineering, 28(2), pp. 43–51.

Eine Mikrobe, die Käfer befällt und ihnen dadurch nicht schadet, sondern sie stärker, größer und ausdernder macht? Was nach Katastrophenfilm klingt, ist tatsächlich Wirklichkeit. Caballeronia insecticola lebt ihm Darm des Bohnenkäfers Riptortus pedestris und hilft diesem bei der Vermehrung und Ausbreitung. Um das zu bewerkstelligen, wendet das Bakterium eine ungewöhnliche Fortbewegungsmethode an. Die Flagellen eng um den Leib geschlungen, dreht sich das Bakterium wie ein kleiner Bohrkopf durch enge Passagen im Darm des Käfers. Wie genau das funktioniert und was die Beziehung zwischen Bakterium und Käfer noch so bereithält, erfahrt ihr in der heutigen Folge von MicrobeThingsMacro – Mikroben ganz groß!

Kapitel

00:00 – Intro

02:06 – R. pedestris, der Bohnenkäfer und die Auswirkungen von C. insecticola

05:29 – Wie C. insecticola seinen Wirt besiedelt

08:07 – C. insecticola und seine ungewöhnliche Fortbewegung

10:47 – Zusammenfassung und Fazit

Was ihr in dieser Folge lernen konntet…

· Caballeronia insecticola lebt in einer symbiontischen Beziehung mit dem Bohnenkäfer Riptortus pedestris. Die Käfer profitieren durch eine bessere Ausbreitung und Vermehrung.

· C. insecticola besidelt den Darm des Käfers. Um in die spezialiserten Darmkrypten vordingen zu können, muss die Mikrobe eine enge Passage überwinden. Dafür wickelt sich das Bakterium die Flagellen um den Leib und dreht sich wie ein Bohrkopf durch den engen Durchgang.

Die Folge zum Nachlesen findet ihr hier.

Links & weitere Infos

Erstbeschreibung und Reklassifizierung

Takeshita, K. et al. (2018), Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 68(7), pp. 2370–2374.

Dobritsa, A.P. and Samadpour, M. (2019), Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 69(7), pp. 2057–2063.

Auswirkungen von C. insecticola auf R. pedestris

Jung, M. and Lee, D.-H. (2023), J. Asia-Pac. Entomol., 26(2), p. 102085.

Kho, J.-W., Jung, M. and Lee, D.-H. (2024), J. Insect Sci., 24(5), p. 5.

Entwicklung der Darmkrypten

Kikuchi, Y. et al. (2020), The ISME J., 14(7), pp. 1627–1638.

Flagellare Umwicklung zur Fortbewegung

Yoshioka, A. et al. (2026), Nat. Commun., 17(1), p. 713.