@phdthesis{Tabares2011,
  author    = {Tabares, Paula},
  title     = {Antimicrobial, anti-protease and immunomodulatory activities of secondary metabolites from Caribbean sponges and their associated bacteria},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-67000},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Marine sponges and their associated bacteria have been proven to be a rich source of novel secondary metabolites with therapeutic usefulness in infection and autoimmunity. This Ph.D. project aimed to isolate bioactive secondary metabolites from the marine sponges Amphimedon compressa, Aiolochroia crassa and Theonella swinhoei as well as from bacteria associated with different Caribbean sponges, specifically actinomycetes and sphingomonads. In this study, amphitoxin was isolated from the crude methanol extract of the sponge A. compressa and it was found to have antibacterial and anti-parasitic activities. Amphitoxin showed protease inhibitory activity when tested against the mammalian protease cathepsin B and the parasitic proteases rhodesain and falcipain-2. Furthermore, miraziridine A was identified in the dichloromethane extract of the sponge T. swinhoei collected offshore Israel in the Red Sea. Miraziridine A, a natural peptide isolated previously from the marine sponge Theonella aff. mirabilis, is a potent cathepsin B inhibitor with an IC50 value of 1.4 g/mL (2.1 M). Secondary metabolites from sponge-derived bacteria were also isolated and identified. A total of 79 strains belonging to 20 genera of the order Actinomycetales and seven strains belonging to two genera of the order Sphingomonadales were cultivated from 18 different Caribbean sponges and identified by 16S rRNA gene sequencing. Seven of these strains are likely to represent novel species. Crude extracts from selected strains were found to exhibit protease inhibition against cathepsins B and L, rhodesain, and falcipain-2 as well as immunomodulatory activities such as induction of cytokine release by human peripheral blood mononuclear cells. The isolates Sphingobium sp. CO105 and Lapillicoccus sp. BA53 were selected for cultivation, extraction and purification of bioactive metabolites based on initial bioactive screening results. The isoalloxazine isolumichrome was isolated from the strain Sphingobium sp. CO105 which inhibited the protease rhodesain with an IC50 of 0.2 M. The strain Lapillicoccus sp. BA53 was found to produce p-aminosalicylic acid methyl ester, which showed activity against the proteases cathepsins B and L, falcipain-2 and rhodesain. These results highlight the significance of marine sponge-associated bacteria to produce bioactive secondary metabolites with therapeutic potential in the treatment of infectious diseases and disorders of the immune system.},
  subject      = {Schw{\"a}mme},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Scheuermayer2006,
  author    = {Scheuermayer, Matthias},
  title     = {Phylogenie, Sekund{\"a}rmetabolismus und biotechnologisches Potential mariner, Schwamm-assoziierter Mikroorganismen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-18543},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Marine Schw{\"a}mme (Porifera) stellen eine reichhaltige Quelle f{\"u}r bioaktive Substanzen dar. Oft kommen diese jedoch nur in sehr geringen Mengen im Ausgangsmaterial vor, sodass eine nachhaltige Nutzung f{\"u}r z. B. medizinische Anwendungen nur selten m{\"o}glich ist. Viele Schw{\"a}mme sind dar{\"u}ber hinaus mit einer ernormen Biomasse hochgradig Schwamm-spezifischer Mikroorganismen assoziiert, die extrazellul{\"a}r in der Mesohylmatrix vorliegen. In der vorliegenden Dissertationsarbeit wurden ausgew{\"a}hlte Schwamm-assoziierte Mikroorganismen taxonomisch charakterisiert und auf die Produktion von bioaktiven Sekund{\"a}rmetaboliten sowie ihr weiteres biotechnologisches Potential hin {\"u}berpr{\"u}ft. Im Verlauf der vorliegenden Arbeit gelang die Isolierung und taxonomische Charakterisierung eines neuen, obligat marinen Bakteriums des Phylums Verrucomicrobia. Das Isolat Pol012 repr{\"a}sentiert aufgrund der niedrigen 16S-rRNA Sequenzhomologie von <83\% zu kultivierten Verrucomicrobia den ersten Vertreter einer neuen Gattung dieses Phylums. Die Wachstumsbedingungen sowie zellul{\"a}re und biochemische Merkmale des Stammes wurden charakterisiert. Es zeigte sich, dass das Isolat Pol012 wahrscheinlich zur Bildung von Prodigiosinen bef{\"a}higt ist. Prodigiosine sind als cytotoxische Sekund{\"a}rmetabolite bereits aus anderen Bakterienarten bekannt. Pol012 wurde unter dem Namen „Rubritalea marina" als neues Bakterium beschrieben. Durch Anreicherung auf gezielten Agarmedien wurde eine Isolierung von Streptomyceten aus verschiedenen marinen Schw{\"a}mmen erzielt. Die Bakterien wurden auf die Produktion antimikrobiell wirksamer Substanzen hin untersucht. Es konnten vor allem Wirksamkeiten gegen Gram-positive Bakterien, wie S. aureus, nachgewiesen werden. Die antimikrobiellen Aktivit{\"a}ten des Stammes Aer003 wurden auf die ges{\"a}ttigten Fetts{\"a}uren Palmitins{\"a}ure und Docosans{\"a}ure zur{\"u}ckgef{\"u}hrt (T. Gulder AG Bringmann, Universit{\"a}t W{\"u}rzburg). Die Auswertung des Sekund{\"a}rmetabolitspektrums des Stammes Pol001 steht noch aus. Isolat Pol001 ist durch eine niedrige Sequenzhomologie des 16S-rRNA Gens von 97,6\% zu bereits beschriebenen Vertretern der Gattung Streptomyces charakterisiert und stellt daher vermutlich eine neue Streptomycetenart dar. Die Erstellung und Durchmusterung einer Genbank aus Pol001 auf Sekund{\"a}rmetabolitoperons f{\"u}hrte zur Beschreibung eines neuen Glycopeptidbiosyntheseclusters. Seine Sequenzierung und in silico Analyse weist auf ein strukturell neues Glycopeptid hin, welches {\"A}hnlichkeiten zum Vancomycin besitzt. Weiterhin wurde der Enzymtyp der FADH2-abh{\"a}ngigen Halogenasen in mikrobiellen Konsortien verschiedener mariner Schw{\"a}mme nachgewiesen. FADH2-abh{\"a}ngige Halogenasen spielen bei der Biosynthese halogenierter Sekund{\"a}rmetaboliten aus Bakterien eine große Rolle. Unter Nutzung von degenerierten PCR Primern wurden 34 Halogenasegenfragmente in verschiedenen Schw{\"a}mmen identifiziert. Ein phylogenetischer Vergleich der abgeleiteten Aminos{\"a}uresequenzen mit homologen Bereichen bereits bekannter Enzyme ergab, dass die Mehrzahl der aus Schw{\"a}mmen gewonnenen Gene ein Schwamm-spezifisches Halogenasecluster bildeten, dessen Funktion jedoch noch unbekannt ist. Bei der Durchmusterung einer aus dem mikrobiellen Konsortium des Mittelmeerschwammes Aplysina aerophoba erstellten Metagenombank konnten vier Fosmide identifiziert werden, die unterschiedliche Halogenasegene trugen. Das Insert eines der betreffenden Fosmide wurde komplett sequenziert. Zus{\"a}tzlich wurden jeweils 7 kb um die Halogenasegene der drei anderen Fosmide analysiert. In den abgeleiteten kompletten Aminos{\"a}uresequenzen der vier Enzyme konnten die f{\"u}r FADH2-abh{\"a}ngige Halogenasen typischen Sequenzmotive GxGxxG und WxWxI nachgewiesen werden. Eine phylogenetische Analyse ergab eine eigene Abstammungslinie f{\"u}r drei der Proteine. Die heterologe Expression einer der vier Halogenasen in E. coli war m{\"o}glich. Die beschriebenen Halogenasen und die sie umgebenden genomischen Bereiche geben erste Einblicke in das halogenierende Potential mikrobieller Konsortien mariner Schw{\"a}mme. Weiterf{\"u}hrende Analysen k{\"o}nnen hier zu einer biotechnologisch wertvollen Anwendung f{\"u}hren. Weiterhin ist es m{\"o}glich, dass verschiedene bakterielle Stamme, die w{\"a}hrend der vorliegenden Arbeit kultiviert werden konnten, in naher Zukunft als Quelle neuartiger Sekund{\"a}rmetabolite erkannt werden. Dies trifft sowohl auf das Phylum der Verrucomicrobia, als auch auf das Phylum der Actinobacteria zu. Dar{\"u}ber hinaus stellt die Beschreibung von Rubritalea marina einen Ansatzpunkt f{\"u}r die weitere Analyse von marinen Verrucomicrobien dar.},
  subject      = {Schw{\"a}mme},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lang2004,
  author    = {Lang, Gerhard},
  title     = {Isolierung und Charakterisierung neuer Naturstoffe aus Schwamm-assoziierten Mikroorganismen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-8120},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Suche nach neuen biologisch aktiven Naturstoffen in Mikroorganismen, welche aus verschiedenen Schw{\"a}mmen des Mittelmeeres isoliert wurden. Durch die Verwendung mit der Hochdruckfl{\"u}ssigchromatographie (HPLC) gekoppelter spektroskopischer Methoden war es dabei m{\"o}glich, bekannte Sekund{\"a}rmetabolite fr{\"u}hzeitig zu erkennen und so die Suche nach neuen Naturstoffen besonders effizient zu gestalten. Dabei wurden neben den g{\"a}ngigen Verfahren HPLC-UV und HPLC-MS auch HPLC-NMR und HPLC-CD eingesetzt. Auf diese Weise nicht als bekannt identifizierte Verbindungen wurden isoliert, ihre Strukturen durch NMR- und MS-Methoden aufgekl{\"a}rt und die Reinsubstanzen verschiedenen Tests auf biologische Aktivit{\"a}ten unterzogen. Insgesamt wurden auf diese Weise 13 neue und 21 bekannte Naturstoffe gefunden.},
  subject      = {Marine Pilze},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kamke2013,
  author    = {Kamke, Janine},
  title     = {Single-cell genomics of the candidate phylum Poribacteria},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85042},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Marine sponges are the most ancient metazoans and of large ecological importance as drivers of water and nutrient flows in benthic habitats. Furthermore marine sponges are well known for their association with highly abundant and diverse microbial consortia. Microorganisms inhabit the extracellular matrix of marine sponges where they can make up to 35\% of the sponge's biomass. Many microbial symbionts of marine sponges are highly host specific and cannot, or only in very rare abundances, be found outside of their host environment. Of special interest is the candidate phylum Poribacteria that was first discovered in marine sponges and still remains almost exclusive to their hosts. Phylogenetically Poribacteria were placed into the Planctomycetes, Verrucomicrobia, Chlamydiae superphylum and similarly to many members of this superphylum cell compartmentation has been proposed to occur in members of the Poribacteria. The status as a candidate phylum implies that no member of Poribacteria has been obtained in culture yet. This restricts the investigations of Poribacteria and their interactions with marine sponges to culture independent methods and makes functional characterisation a difficult task. In this PhD thesis I used the novel method of single-cell genomics to investigate the genomic potential of the candidate phylum Poribacteria. Single-cell genomics enables whole genome sequencing of uncultivated microorganisms by singularising cells from the environment, subsequent cell lysis and multiple displacement amplification of the total genomic DNA. This process yields sufficient amounts of DNA for whole genome sequencing and genome analysis. This technique and its relevance for symbiosis studies are discussed in this PhD thesis. Through the application of single-cell genomics it was possible to increase the number of single-amplified genomes of the candidate phylum Poribacteria from initially one to a total of six. Analyses of these datasets made it possible to enhance our understanding of the metabolism, taxonomy, and phylum diversity of Poribacteria and thus made these one of the best-characterised sponge symbionts today. The poribacterial genomes represented three phylotypes within the candidate phylum of which one appeared dominant. Phylogenetic and phylogenomic analyses revealed a novel phylogenetic positioning of Poribacteria distinctly outside of the Planctomycete, Verrucomicorbia, Chlamydiae superphylum. The occurrence of cell compartmentation in Poribacteria was also revisited based on the obtained genome sequences and revealed evidence for bacterial microcompartments instead of the previously suggested nucleotide-like structures. An extensive genomic repertoire of glycoside hydrolases, glycotransferases, and other carbohydrate active enzymes was found to be the central shared feature between all poribacterial genomes and showed that Poribacteria are among those marine bacteria with the largest genomic repertoire for carbohydrate degradation. Detailed analysis of the carbohydrate metabolism revealed that Poribacteria have the genomic potential for degradation of a variety of polymers, di- and monosaccharaides that allow these symbionts to feed various nutrient sources accessible through the filter-feeding activities of the sponge host. Furthermore the poribacterial glycobiome appeared to enable degradation of glycosaminoglycan chains, one of the main building blocks of extracellular matrix of marine sponges. Different lifestyles resulting from the poribacterial carbohydrate degradation potential are discussed including the influence of nutrient cycling in sponges, nutrient recycling and scavenging. The findings of this thesis emphasise the long overlooked importance of heterotrophic symbionts such as Poribacteria for the interactions with marine sponges and represent a solid basis for future studies of the influence heterotrophic symbionts have on their sponge hosts.},
  subject      = {Bakterien},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Jadulco2002,
  author    = {Jadulco, Raquel C.},
  title     = {Isolation and structure elucidation of bioactive secondary metabolites from marine sponges and sponge-derived fungi},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-3565},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2002},
  abstract  = {Low-molecular mass natural products from bacteria, fungi, plants and marine organisms exhibit unique structural diversity which are of interest for the identification of new lead structures for medicinals and agrochemicals. In the search for bioactive compounds from marine sponges and sponge-associated fungi, this research work resulted to the isolation of twenty-six compounds, eight of which are new metabolites. The sponges were collected from the Indo-pacific regions, particularly those from Indonesian and Philippine waters, as well as those from the Mediterranean Sea near the island of Elba in Italy. A combination of the chemically- and biologically-driven approach for drug discovery was employed, wherein extracts were screened for antibacterial, antifungal and cytotoxic activities. In addition to the bioassay-guided approach to purify the compounds responsible for the activity of the extract, TLC, UV and MS were also used to isolate the chemically most interesting substances. Hence, purified compounds which are not responsible for the initial bioscreening activity may have a chance to be evaluated for other bioactivities. Enumerated below are the compounds which have been isolated and structurally elucidated and whose bioactivities have been further characterized. 1. The extract of the fungus Cladosporium herbarum associated with the sponge Callyspongia aerizusa afforded seven structurally related polyketides, including two new twelve-membered macrolides: pandangolide 3 and 4, and a new acetyl congener of the previously isolated 5-hydroxymethyl-2-furoic acid. The two furoic acid analogues isolated were found to be responsible for the antimicrobial activity of the extract. The isolation of the known phytotoxin Cladospolide B from Cladosporium herbarum, which was originally known from Cladosporium cladosporioides and C. tenuissimum, indicates the possibility that Cladospolide B may be a chemotaxonomic marker of particular Cladosporium species. 2. The extract of the fungus Curvularia lunata associated with the Indonesian sponge Niphates olemda yielded three compounds, namely the new antimicrobially-active anthraquinone lunatin, the known bisanthraquinone cytoskyrin A, and the known plant hormone abscisic acid. The co-occurrence of the two structurally-related anthraquinones suggests that the monomeric lunatin may be a precursor in the biosynthesis of the bisanthraquinone cytoskyrin A. 3. The fungus Penicillium spp. associated with the Mediterranean sponge Axinella verrucosa yielded six compounds, namely the known antifungal griseofulvin and its less active dechloro analogue; the known toxin oxaline; and the known cytotoxic metabolite communesin B and its two new congeners communesin C and D. The new communesins were less active than communesin B in the brine-shrimp lethality test. 4. An unidentified fungus which was also isolated from the same Mediterranean sponge Axinella verrucosa as Penicillium spp. yielded the known compound monocerin which has been reported to possess phytotoxic and insecticidal activities. 5. The fungus Aspergillus flavus associated with the Philippine sponge Hyrtios aff. reticulatus yielded the known toxin a-cyclopiazonic acid. 6. The Indonesian sponge Agelas nakamurai yielded four bromopyrrole alkaloids namely the new compound 4-bromo-pyrrole-2-carboxylic acid, and the known compounds: 4-bromo-pyrrole-2-carboxamide, mukanadin B and mukanadin C. All of the four compounds except mukanadin B were found to be antimicrobially-active. Bromopyrrole alkaloids are well-known metabolites of the genus Agelas and are proven to play an important role in the chemical defense of the sponge against predation from fishes. 7. The Indonesian sponge Jaspis splendens yielded three known substances which are known for their antiproliferative activities, namely the depsipeptides jaspamide (jasplakinolide), and its derivatives jaspamide B and jaspamide C.},
  subject      = {Meeresschw{\"a}mme},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Fieseler2005,
  author    = {Fieseler, Lars},
  title     = {Entdeckung des neuen Candidatus Phylums Poribacteria},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-13283},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Marine Schw{\"a}mme (Porifera) sind sessile Invertebraten, deren Biomasse bis zu 60\% von assoziierten Mikroorganismen gebildet werden kann. Dieses mikrobielle Konsortium ist phylogenetisch komplex, die monophyletischen Abstammungslinien sind hochgradig wirtsspezifisch und bisher konnte kein Vertreter dieser Mikroflora kultiviert werden. In seiner Zusammensetzung unterscheidet sich dieses Konsortium sowohl von der Mikroflora mariner Sedimente, als auch vom marinen Bakterioplankton. Durch 16S rRNA Sequenzanalysen und Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) konnte w{\"a}hrend dieser Arbeit das neue Candidatus Phylum Poribacteria kultivierungsunabh{\"a}ngig identifiziert werden. Poribacteria bilden definitionsgem{\"a}ß ein unabh{\"a}ngiges Candidatus Phylum, da sie weniger als 75\% Sequenzhomologie innerhalb der 16S rRNA zu anderen prokaryontischen Phyla zeigen. Sie sind verwandt mit Planctomycetes. Der Name „Poribacteria" wurde gew{\"a}hlt, da diese Organismen spezifisch mit marinen Porifera assoziiert zu sein scheinen. Bisher konnten Poribacteria in Porifera der Ordnungen Verongida, Haplosclerida und Lithistida nachgewiesen werden, w{\"a}hrend sie in den Ordnungen Poecilosclerida, Agelasida, Halichondrida und Hadromerida nicht nachweisbar waren. Im marinen Sediment und im Bakterioplankton wurden Poribacteria ebenfalls nicht detektiert. Durch FISH Analysen wurde deutlich, dass Poribacteria in A. aerophoba (Verongida) eine abundante Fraktion der assoziierten Mikroflora bilden. Da Vertreter des mikrobiellen Konsortiums mariner Schw{\"a}mme bisher nicht kultiviert werden konnten, wurde das „Metagenom" dieser Mikroorganismen durch die ex situ Isolierung hoch molekularer DNA direkt kloniert. Eine Charakterisierung von Metagenomen erlaubt unabh{\"a}ngig von der Kultivierbarkeit der entsprechenden Organismen direkte Einblicke in deren Genotyp und liefert so eine erste Verbindung zwischen phylogenetischer Diversit{\"a}t und physiologischen Eigenschaften. F{\"u}r die Erstellung der Metagenombank wurde mikrobielle Biomasse aus A. aerophoba vom Mesohyl getrennt und lysiert und die gereinigte DNA in Fosmid Vektoren in E. coli kloniert. Die resultierende Metagenombank APAE02 umfasst ca. 1,1 Gb hoch molekularer prokaryontischer genomischer DNA. Eine Bestimmung der in dieser Metagenombank archivierten mikrobiellen Diversit{\"a}t lieferte zus{\"a}tzlich zu bekannten 16S rRNA kodierenden Loci aus Cyanobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria und Gammaproteobacteria einen 16S rRNA kodierenden poribakteriellen Fosmidklon. Die Annotation der flankierenden genomischen Regionen des 16S rRNA Gens f{\"u}hrte zur Detektion eines unterbrochenen rrn Operons, eines wahrscheinlich neuen Transporters, einer neuen Molybd{\"a}n enthaltenen Oxidoreduktase und orthologer „open reading frames" (ORFs) aus Rhodopirellula baltica (Planctomycetes) in Poribacteria. Die Charakterisierung dieses 38,7 kb DNA Fragmentes stellt die Basis f{\"u}r weitere genomische Untersuchungen an Poribacteria dar. Metagenombanken repr{\"a}sentieren eine reichhaltige Quelle zum Nachweis neuer Enzyme oder Biosyntheseoperons. Somit konnten in der Metagenombank APAE02 neuartige Typ I Polyketidsynthasen (PKS) nachgewiesen werden. Phylogenetische Analysen der Ketosynthasedom{\"a}ne zeigten, dass diese Systeme nicht herk{\"o}mmlichen Typ I cis-AT bzw. trans-AT (Acyltransferase) PKS Systemen zugeordnet werden k{\"o}nnen. Die kodierenden Bereiche der PKS Systeme sind mit nur ca. 10 kb relativ klein. Im Gegensatz zu der Organisation sich wiederholender multipler Module herk{\"o}mmlicher PKS Typ I Systeme bestehen sie nur aus einem einzigen Modul und k{\"o}nnten vermutlich bei der Synthese von Fetts{\"a}uren beteiligt sein. Die Struktur und Funktion der Produkte ist bisher unbekannt. Generell ist durch in silico Analysen eine Abbildung des „funktionellen Repertoires" unkultivierter Mikroorganismen m{\"o}glich. Es w{\"a}re denkbar, dass durch weitere Studien fundierte Einblicke in den Genpool der Poribacteria und anderer Organismen des mikrobiellen Konsortiums aus Poriferen er{\"o}ffnet werden, um metabolische Eigenschaften zu rekonstruieren und die Mechanismen zur Interaktion mit dem Wirt verstehen zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Schw{\"a}mme},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Cheng2017,
  author    = {Cheng, Cheng},
  title     = {Metabolomics and dereplication-based isolation of novel bioactive natural products from marine sponge-associated actinomycetes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-136587},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Marine sponge-associated actinomycetes are considered as promising source for the discovery of novel biologically active compounds. Metabolomics coupled multivariate analysis can efficiently reduce the chemical redundancy of re-isolating known compounds at the very early stage of natural product discovery. This Ph.D. project aimed to isolate biologically active secondary metabolites from actinomycetes associated with different Mediterranean sponges with the assistance of metabolomics tools to implement a rapid dereplication and chemically distinct candidate targeting for further up-scaling compounds isolation. This study first focused on the recovery of actinomycetes from marine sponges by various cultivation efforts. Twelve different media and two separate pre-treatments of each bacterial extract were designed and applied to facilitate actinomycete diversity and richness. A total of 64 actinomycetes were isolated from 12 different marine sponge species. The isolates were affiliated to 23 genera representing 8 different suborders based on nearly full-length 16S rRNA gene sequencing. Four putatively novel species belonging to the genera Geodermatophilus, Microlunatus, Rhodococcus, and Actinomycetospora were identified based on a sequence similarity <98.5\% to validly described 16S rRNA gene sequences. 20\% of the isolated actinomycetes was shown to exhibit diverse biological properties, including antioxidant, anti-Bacillus sp., anti-Aspergillus sp., and antitrypanosomal activities. The metabolomics approaches combined with the bioassay results identified two candidate strains Streptomyces sp. SBT348 and Streptomyces sp. SBT345 for further up-scaling cultivation and compounds isolation. Four compounds were isolated from Streptomyces sp. SBT348. Three of these compounds including the new cyclic dipeptide petrocidin A were previously highlighted in the metabolomics analyses, corroborating the feasibility of metabolomics approaches in novel compounds discovery. These four compounds were also tested against two pathogen microorganisms since the same activities were shown in their crude extract in the preliminary bioassay screening, however none of them displayed the expected activities, which may ascribe to the insufficient amount obtained. Streptomyces sp. SBT345 yielded 5 secondary metabolites, three of which were identified as new natural products, namely strepthonium A, ageloline A and strepoxazine A. Strepthonium A inhibited the production of Shiga toxin produced by enterohemorrhagic Escherichia coli at a concentration of 80 μM, without interfering with the bacterial growth. Ageloline A exhibited antioxidant activity and inhibited the inclusion of Chlamydia trachomatis with an IC50 value of 9.54 ± 0.36 μM. Strepoxazine A displayed antiproliferative property towards human promyelocytic HL-60 cells with an IC50 value of 16 μg/ml. 11 These results highlighted marine sponges as a rich source for novel actinomycetes and further exhibited the significance of marine sponge-associated actinomycetes as promising producers of novel biologically active compounds. The chemometrics coupled metabolomics approach also demonstrated its feasibility and efficacy in natural product discovery.},
  subject      = {Actinomyces},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bayer2008,
  author    = {Bayer, Kristina},
  title     = {Physiologie, Phylogenie und metagenomische Analyse Ammoniak-oxidierender Bakterien und Archaeen im Mittelmeerschwamm Aplysina aerophoba},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-29116},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Marine Schw{\"a}mme (Phylum Porifera) sind sessile Invertebraten, deren Biomasse bis zu 60\% aus Mikroorganismen bestehen kann. W{\"a}hrend die mikrobielle Diversit{\"a}t in Schw{\"a}mmen in den letzten Jahren recht gut beschrieben wurde, weiß man noch sehr wenig {\"u}ber m{\"o}gliche Funktionen und Interaktionen zwischen Schwamm-assoziierten Mikroorganismen mit ihren Wirten. Das Ziel dieser Promotionsarbeit war es, den Prozess der mikrobiellen Nitrifikation im bakterienhaltigen Mittelmeerschwamm Aplysina aerophoba nachzuweisen und im Kontext der Symbiose n{\"a}her zu untersuchen. Die Nitrifikation beschreibt die zweistufige Oxidation von Ammoniak zu Nitrit und weiter zu Nitrat und wird von bestimmten Mikroorganismen zur Energiegewinnung durchgef{\"u}hrt. Um dieser Fragestellung nachzugehen, wurden physiologische Untersuchungen an lebenden Schw{\"a}mmen w{\"a}hrend Freilandexkursionen nach Rovinj (Kroatien) durchgef{\"u}hrt. Frisch gesammelte Schw{\"a}mme wurden zu unterschiedlichen Jahreszeiten in experimentellen Aquarien jeweils {\"u}ber einen Zeitraum von {\"u}ber 24 Stunden geh{\"a}ltert. Die Konzentrationen von Ammonium, Nitrit und Nitrat wurden in Zeitintervallen mittels photometrischer Nachweise gemessen und die Aufnahme- und Exkretionsraten berechnet. Nitrit wurde in keinem der Experimente messbar ausgeschieden. Ammonium, als nat{\"u}rliches Stoffwechselendprodukt mariner Schw{\"a}mme, wurde von A. aerophoba in Raten ausgeschieden, die saisonal variabel waren. Im Fr{\"u}hjahr wurde keine Ammonium-ausscheidung beobachtet w{\"a}hrend die Exkretionsrate zum Sommer hin stetig anstieg. Nitrat, welches nat{\"u}rlicherweise nur durch mikrobielle Nitrifikation entstehen kann, wurde saisonunabh{\"a}ngig konstant ausgeschieden. Ammoniumaufnahme-Experimente zeigten auf, dass Ammonium im Fr{\"u}hjahr rasch aufgenommen wurde und dass Ammonium die Nitratexkretionsrate bis zu vierfach stimulierte, wohingegen im Sommer keine Ammoniumaufnahme und keine Stimulation der Nitratexkretion stattfanden. Durch Zugabe des spezifischen Inhibitors der Nitrifikation, Nitrapyrin, konnte die Nitratexkretion in A. aerophoba vollst{\"a}ndig gehemmt werden. Im Gegensatz zu bakterienhaltigen Schw{\"a}mmen zeigten sogenannte bakterienfreie Schw{\"a}mme erwartungsgem{\"a}ß keine Nitratausscheidung. Das 16S rRNA- und das amoA-Gen wurden als molekulare Marker verwendet, um nitrifizierende Mikroorganismen in Schw{\"a}mmen phylogenetisch zu identifizieren. Es konnten zahlreiche 16S rRNA-Gene aus insgesamt sechs Schwammarten inklusive Aplysina aerophoba amplifiziert und dem marinen Nitrosospira Cluster 1 zugeordnet werden. Aus A. aerophoba konnten auch Nitrosospira amoA-Gensequenzen gewonnen werden. Archaeale 16S rRNA- und amoA-Gensequenzen wurden ebenfalls aus A. aerophoba gewonnen, wobei die 16S rRNA-Gene mit anderen aus Schw{\"a}mmen stammenden Sequenzen ein Schwamm-spezifisches Cluster innerhalb der Crenarchaea Gruppe I.1A bildeten. Unter Verwendung spezifischer Fluoreszenz-markierter 16S rRNA Sonden konnten den Nitrosospira Cluster 1 und Crenarchaea Gruppe 1 zugeh{\"o}rige Zellen innerhalb des mikrobiellen Konsortiums aus A. aerophoba nachgewiesen werden. Basierend auf der gesch{\"a}tzten Menge nitrifizierender Mikroben in der Schwammmesohylmatrix und den Nitratexkretionsraten wurde eine zellspezifische Ammoniakoxidationsrate von 1,6 fmol Zelle-1 h-1 errechnet. Der Nachweis von 16S rRNA- oder funktionellen Genen des anaeroben mikrobiellen N-Kreislaufs in A. aerophoba verlief negativ. Dar{\"u}ber hinaus wurde eine in vorherigen Arbeiten aus dem mit A. aerophoba assoziierten mikrobiellen Konsortium erstellte Metagenombank auf das Vorhandensein von funktionellen (amoA) Nitrosospira- und Crenarchaea-Genen untersucht. Aus der Sequenzierung des archaealen Metagenomklons 58F6 resultierte die Sequenz des kompletten AMO-Operons eines m{\"o}glicherweise Schwamm-spezifischen Crenarchaeoten. Diese Ergebnisse liefern erste funktionelle Einblicke in die komplexen Stofffl{\"u}sse und Wechselwirkungen zwischen Schw{\"a}mmen und den mit ihnen assoziierten mikrobiellen Konsortien. Aufgrund dieser Arbeit wurde ein Modell des Stickstoffkreislaufs in A. aerophoba erstellt, welches die Mikroorganismen mit m{\"o}glichen Stoffwechselfunktionen in dem Wirtsschwamm verkn{\"u}pft. Diese Arbeit tr{\"a}gt zu dem Informationsstand {\"u}ber die Interaktionen zwischen Schw{\"a}mmen und Mikroorganismen bei und leistet einen Beitrag zur Aufkl{\"a}rung des Stickstoffkreislaufs in A. aerophoba.},
  subject      = {Schw{\"a}mme},
  language  = {de}
}