Cykly železa v ekosystému a siderofory

11.03.2026

Železo je základním mikroelementem, na Zemi se však vyskytuje převážně v biologicky špatně dostupné formě (Fe3+). Siderofory jsou nízkomolekulární látky chelatující železo, čímž poskytují svým producentům kompetiční výhodu, ale také mohou zajistit zdroj Fe2+ ostatním členům komunity. Proto je cílem projektu objasnit roli sinicových fotolabilních beta-hydroxyaspartátových sideroforů v mikrobiálních společenstvech.

Výzkum a metodologie

Náš tým nedávno nalezl v sinicích siderofory s dvojitým betahydroxyaspartátovým motivem a na základě genomické analýzy navrhl hypotézu o jejich širokém rozšíření. V projektu plánujeme ověřit výskyt těchto sideroforů v přírodních společenstvech pomocí cíleného terénního odběru vzorků a jejich následného analytického a metagenomického zpracování.

Kmeny mikroorganismů izolované z těchto vzorků budou ko-kultivovány s producenty beta-OHAsp sideroforů v přítomnosti/nepřítomnosti UV záření a zdroje Fe2+/Fe3+ za účelem zjištění poměru mezi monopolizací železa a prospěchem poskytnutým ostatním mikroorganismům. Biosyntetické genové klastry budou modifikovány genovým inženýrstvím tak, aby mohla být studována role jemného strukturálního vyladění sideroforů při příjmu specifickými transportéry z produkujících kmenů.

Další projekty zabývající se problematikou vodních ekosystémů

Sladkovodní ekosystémy jsou silně ovlivňovány lidskou činností a klimatickou změnou. Celkově, přinejmenším 37% evropských sladkovodních ryb je ohroženo v kontinentálním měřítku a 39% v měřítku EU. To je jedno z nejvyšších úrovní ohrožení ve smyslu hlavních taxonomických tříd vyšších organismů.

Projekt reaguje na změnu biodiverzity mimopstruhových vod a pokles zastoupení reofilních (proudomilných) rybích druhů na zlomek původního stavu. Cílem projektu bude vyhodnocení biodiverzity a současného stavu rybích populací v různých typech mimopstruhových revírů (toky, nadjezí a přehradní nádrže). Rybí společenstva budou hodnocena na základě dat z evidence úlovků z rybářských revírů, monitoringu povrchových vod a ichtyologických průzkumů, a to se zaměřením na reofilní a generalistické druhy.

Čtěte také: Jak funguje koloběh uhlíku?

Eutrofizace a obnova jezer

Eutrofizace je velkým problémem, který způsobuje špatný ekologický stav evropských jezer a jeho závažné dopady jsou umocňovány změnou klimatu. Zároveň by však eutrofizace mohla být potenciálním řešením vyčerpání globálních zásob fosfátů (P), což ohrožuje globální potravinovou bezpečnost.

FERRO překlenuje problém obohacování živinami na problém vyčerpání P a vytváří udržitelné řešení obou problémů cirkulárním řízením. Vytvoříme přístup obnovy jezer nové generace kombinováním cílených technik obnovy s obnovou a recyklací živin s cílem dosáhnout mnoha výhod: zlepšení ekologického stavu jezer, podpora oběhového hospodářství, přizpůsobení se klimatu, podpora produkce potravin, podpora biologické rozmanitosti a podpora poskytování ekosystémových služeb.

Bioremediace a využití makrořas

Cíl projektu: Využití podvodních makrořasových luk Vaucheria, vyskytujících se v důlních jezerech posttěžební krajiny severních Čech, k bioremediaci živin a polutantů ve vodních biotopech. Projekt se zaměřuje na implementaci ekologicky vhodných a ekonomicky udržitelných metod pro zachování kvality vody v různých vodních biotopech. Cílem projektu je získání kmenů makrořas schopných akumulovat živiny a polutanty z vody a jejich využití v procesu remediace a bioakumulace.

Kontaminace vod a lidské zdraví

Nová rizika přicházejí, avšak stará zůstávají: Vyhodnocení kontaminace bioty vod polutanty s možným dopadem na lidské zdraví včetně detekce cest vnosu z historických i aktuálních zdrojů. Řeka Ohře svým geologickým postavením a také letitým průmyslem a hornictvím představuje ideální modelový příklad řeky značně zatížené celou škálou polutantů jak z dob historických, tak ze současnosti. Zároveň se jedná o řeku protékající Karlovarským a Ústeckým krajem, tedy oblastmi opomíjenými jak po stránce výzkumné, tak i z pohledu životního prostředí.

Čtěte také: Kyslík v přírodě

Čtěte také: Cyklus Antonína Dvořáka

tags: #cyklus #železa #ekosystem #siderofory