Differential potential of metabarcoding, metatranscriptomics, and metagenomics for the assessment of lake water quality

The overall objective of this project is to assess the potential of molecular data from microbial communities (metabarcoding, metagenomics and metatranscriptomics) to act as indicators of water quality. This work will be based on an existing dataset comprising samples from 250 european lakes and further field sampling and laboratory work is planned within the project to extend the dataset.

The project entails field sampling, molecular lab work, bioinformatic analyses of amplicon/metabarcoding, metagenomic and transcriptomic data, as well as statistical analysis of gradients in the data (both in terms of taxonomic and functional diversity), and correlations between these gradients and environmental (physicochemical) variables.

Methods:

  • Metabarcoding
  • Metatranscriptomic
  • Metagenomic
  • field sampling
  • molecular lab work
  • bioinformatic analyses

Project team members:

Auswirkungen von Nanoplastik und Zink auf Mikroorganismen

An der Schnittstelle zwischen aquatischen und anthropogen geprägten Gebieten leiten Niederschlagsereignisse unterschiedliche Stoffe und Substanzen in Gewässer ein. Somit wird unter anderem Reifenabrieb in Gewässer eingetragen. Problematisch am Reifenabrieb sind Bestandsteile wie Plastikpolymere und Zink. Plastikpolymere werden zu Nanoplastik zerkleinert und die Zink Konzentration steigt drastisch an. Der daraus resultierende Effekt für die Umwelt ist bisher ungewiss.

Die Erhaltung aquatischer Ökosysteme in Bezug auf ihre Biodiversität und ökologischen Funktionen ist essentiell. Ökologische Funktionen werden, zum großen Teil, von Mikroorganismen ausgeführt und ein Teil der Biodiversität entfällt auf diese Organismengruppe. Obwohl Mikroorganismen zu den häufigsten und bedeutendsten Organismen gehören, sind Auswirkungen von Nanoplastik und Zink unzureichend untersucht.

In diesem Projekt werden daher Folgen von Nanoplastik und Zink auf Mikroorganismen mittels Next-Generation-Sequencing untersucht. Einerseits werden Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaft untersucht und andererseits werden Veränderungen der Genexpressionen untersucht.

Methoden

  • Metabarcoding
  • Metatranscriptomic
  • Laborexperimente
  • Molekulare Laborarbeit
  • bioinformatische Analysen

Projekt Mitarbeiter:

Das Projekt ist ein Teil des NRW Forschungskolleg- FUTURE WATER

Biogeography of protists

Protists (eukaryotic microbes) fulfill critical ecological functions as they are the dominant primary producers in aquatic environments and, at the same time, are the major consumers of bacteria and thus at the basis of food webs. Further, protist diversity is tremendous but their distribution pattern are not well understood. Doubts about the generalizability of biogeographic patterns as known for animals and plants to other organisms are highly appropriate! To that end, the post-glacial biogeography of Europe is an ideal test case for further testing the generalizability of biogeographic patterns in protists. I this project, we aim to investigate protist distribution pattern in European freshwaters in light of the post-glacial distribution patterns of macro-organisms. We will address variation in protist diversity pattern in natural aquatic ecosystems and relate these changes to environmental factors based on plankton samples from 250 European lakes including lakes from Spain, France, Italy, Switzerland, Austria, Romania, Hungary, the Czech Republic, Slovakia, Poland, Sweden, Norway, Greece, Croatia and Bulgaria. The project will analyze biogeography, phylogeopgraphy and diversity of protist molecular diversity in European freshwater lakes at the community based on massive parallel sequencing data. Taken together the project will test the validity of general biological theories for microbial eukaryotes

 

Methods

 

  • metabarcoding
  • field sampling
  • molecular lab work
  • bioinformatic analyses

Projekt Mitarbeiter: