Prof. Dr. Marie Schölmerich

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Im Schölmerich Labor erforschen wir anaerobe Mikroorganismen, die eine Schlüsselrolle bei der Bindung und Umwandlung der Treibhausgase Kohlendioxid (CO₂) und Methan (CH₄) spielen. Diese anaeroben Bakterien und Archaeen nutzen den ältesten CO₂-Fixierungsweg – den Wood-Ljungdahl-Weg.

Unsere Forschungsschwerpunkte sind: 

1.     Mikroben und Stoffwechsel in anoxischen Ökosystemen

Wir nutzen Umwelt-Metagenomik, Kultivierung und Mikrokosmen, um mikrobielle Gemeinschaften in anoxischen Ökosystemen zu untersuchen. Ein besonderer Fokus liegt auf mikrobiellen Gemeinschaften in Mooren, um mikrobielle Prozesse in natürlichen, unberührten Gebieten zu verstehen und die Wiederherstellbarkeit von durch menschliche Aktivitäten beeinträchtigten Standorten zu analysieren.

2.     Extrachromosomale DNA-Elemente in Verbindung mit einem uralten Stoffwechsel

Wir analysieren globale metagenomische Datensätze, um das Vorkommen des Wood-Ljungdahl-Wegs in verschiedenen Ökosystemen und Taxonomien zu beleuchten. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Entdeckung extrachromosomaler DNA-Elemente, die mit diesen Mikroorganismen verbunden sind, um deren Verbreitung, Vielfalt und ihr Potenzial zur Veränderung des Wirtsstoffwechsels, der Physiologie und der Gemeinschaften besser zu verstehen.

3.     Tandemwiederholungen in Genomen methanogener Archaeen

Mit bioinformatischen Ansätzen untersuchen wir das Vorkommen und die Funktion von Tandemwiederholungen in den Genomen methanproduzierender Archaeen. Mithilfe einer Kombination aus Kultivierung, molekularen und biochemischen Techniken analysieren wir deren Evolution und Funktion in einem methanogenen Modellorganismus.

4.     Extrachromosomale DNA-Elemente in acetogenen Bakterien

Mithilfe bioinformatischer Werkzeuge sagen wir extrachromosomale DNA-Elemente wie Prophagen und Plasmide in den Genomen acetogener Bakterien und metagenomischen Datensätzen voraus. Wir nutzen acetogene Modellorganismen, um experimentell zu untersuchen, wann extrachromosomale DNA aktiv wird und welchen Einfluss sie auf den Stoffwechsel, die Physiologie und die Evolution ihres Wirts hat.

Um diese Ziele zu erreichen, setzen wir eine Kombination aus computergestützten und laborbasierten Methoden ein. Dazu gehören kulturunabhängige Ansätze wie Feldarbeit, Metagenomik und computergestützte Biologie sowie genominformierte Kultivierungsansätze und biochemische Methoden. Unsere übergeordnete Mission ist es, den Einfluss dieser anaeroben Mikroorganismen auf biogeochemische Kreisläufe zu entschlüsseln und die molekularen Elemente und Mechanismen zu identifizieren, die diese Prozesse antreiben.