presentatie phd defense_05-12-2012_final
TRANSCRIPT
![Page 1: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/1.jpg)
Ahmad F. Khadem5 december 2012
Methanotrophy under extreme conditions
Biochemistry and physiology of Methylacidiphilum fumariolicum SolV
![Page 2: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/2.jpg)
Methanotrofie onder extreme condities Biochemie en fysiologie van
Methylacidiphilum fumariolicum SolV
Methaan eten
Wetenschappelijke naam van het micro-organisme
![Page 3: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/3.jpg)
Vervoermiddelen
Energie
Huishoude
ns
Ontdekt in 1778 Is een belangrijke fossiele brandstof Belangrijkste component van aardgas
Methaan (CH4)
Maar... Na kooldioxide (CO2) het belangrijkste broeikasgas Draagt tot 20% bij aan het broeikaseffect Atmosferische concentratie steeg 2,7 sinds de industrialisatie
![Page 4: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/4.jpg)
Methaan (CH4)
Broeikaseffect
Temperatuur stijging
IJskappen smelten
Zee niveau stijging
En alle gevolgen vandien
![Page 5: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/5.jpg)
Chemisch
Methaan balans: productie oxidatie
Antropogeen
Natuurlijk
Biologisch
![Page 6: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/6.jpg)
Chemisch OH. reacties in de atmosfeer
Biologisch Methanotrofe micro-organismen (met of zonder zuurstof)
Methanotrofen zijn belangrijke spelers voor het behoud van de
methaan balans op onze planeet
Methaan balans: productie oxidatie
![Page 7: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/7.jpg)
Ontdekking van methanotrofen (1906)
Meer dan 100 methanotrofen geisoleerd (1970)
Nog meer methanotrofen geïsoleerd (tot 2007)
Methanotrofe micro-organismen
Allemaal Proteobacterië
n
Maar... 100 jaar later,In 2007-2008 werden nieuwe methanotrofen ontdekt
Geïsoleerd uit vulkanische gebieden
Allemaal Verrucomicrobia
Verschil
![Page 8: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/8.jpg)
Methylacidiphilun fumariolicum SolV
Methylacidiphilun infernorum V4
Methylacidiphilun kamchatkensis Kam1
Top
Wetenschappelijke Tijdschriften
2 x Nature 1 x PNAS
![Page 9: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/9.jpg)
Hell’s gate in Nieuw-Zeeland Methylacidiphilum infernorum V4
Methanotrofe Verrucomicrobia
Uzon Caldera in Rusland Methylacidiphilum kamchatkense Kam1
Solfatara in Italië Methylacidiphilum fumariolicum SolV
![Page 10: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/10.jpg)
De ontdekking van SolV
Foto dr. Arjan Pol
Campi Flegrei (brandende velden), Napels, Italië
Ondiepe vulkanische krater
4000 jaar oud
Slapende vulkaan
Land van zwavel
Medische doeleinden
Laatste uitbarsting in 1198
![Page 11: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/11.jpg)
Freatische uitbarsting
Explosieve stoom uitbarsting
Het grondwater interageert met magma
![Page 12: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/12.jpg)
Fumarolen fonteinen van hete stoom
Zijn een toeristische attractie
CO2CH4
De ontdekking van SolV
Foto dr. Arjan Pol
![Page 13: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/13.jpg)
Fangaia (modder poel) Bemonstering
Heet: 50-70°C
Zuur: pH 1-2
Laag zuurstof
De ontdekking van SolV
![Page 14: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/14.jpg)
Onderzoeksvraag
Promotieonderzoek
Hoe is SolV in staat om te overleven onder de extreme
omstandigheden van zijn natuurlijke omgeving?
![Page 15: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/15.jpg)
Analyse van het genetische materiaal (DNA) Informatie over het micro-organisme
Hypothese opstellen
Hypothese testen / Experimentele opzet Fysiologische experimenten (groei
experimenten)
Biochemische experimenten (enzym activiteit)
Beantwoorden onderzoeksvraag
Bevestigen of verwerpen hypothese
Inzicht in het metabolisme van het micro-organisme
Aanpak
![Page 16: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/16.jpg)
Methaan oxidatie voor energie behoefte
3 enzymen beschikbaar regulatie
Antwoorden
0
5000
10000
15000
20000
25000
1 2
Enzym 1Enzym 2Enzym 3
Veel zuurstof
Weinig zuurstof
Acti
vite
it
![Page 17: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/17.jpg)
Koolstofdioxide fixatie voor koolstof behoefte
anders dan de Proteobacteriën
Planten/bomen fixeren CO2
Antwoorden
Carbon dioxide (%)
Doub
ling
time
(hou
rs)
0
20
40
60
80
100
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 7.5 10.0
Del
ing
tijd
in u
ren
Koolstofdioxide (%)
![Page 18: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/18.jpg)
Stikstoffixatie: stikstofgas (N2) uit de lucht
voor het eerst aangetoond in Verrucomicrobia
Antwoorden
Rhizobium bacterie in wortelknolletjes
![Page 19: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/19.jpg)
Slaan energie op als glycogeen
voor het eerst aangetoond in Verrucomicrobia
anders dan de Proteobacteriën
Antwoorden
De lever van de mens
![Page 20: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/20.jpg)
Methylacidiphilum fumariolicum SolV
Vertegenwoordiger van de recent ontdekte methanotrofe Verrucomicrobia
Een aantal belangrijke eigenschappen zijn ontrafeld
Methaan consument in de Solfatara
Beperken het broeikaseffect !!!
Belangrijke speler in koolstof- en stikstof cycli van de Solfatara
Conclusies
![Page 21: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/21.jpg)
Begeleiders:prof. dr. ir. Mike S.M. Jettendr. Huub J.M. Op den Camp
dr. Arjan Pol
Studenten:Seyed S. Mohammadi
Joey Kampman Iris van Leeuwen
Dankwoord
NWO Mozaïek
Radboud Universiteit Nijmegen
Familie en vrienden:
Mijn MoederMijn vrouw Zahraa Bouke HellingaBeatrijs Ouwehand
Uvoor
de aandacht
Afdeling microbiologie, Nijmegen
Lab Uitje 2012
![Page 22: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Presentatie PhD defense_05-12-2012_final](https://reader033.vdocument.in/reader033/viewer/2022051709/587dd2031a28ab5b5b8b5981/html5/thumbnails/23.jpg)
Ahmad F. Khadem5 december 2012
Methanotrophy under extreme conditions
Biochemistry and physiology of Methylacidiphilum fumariolicum SolV