Abstract
The oceans have been compared to a “global heterotrophic digester”. This is due to the high productivity of microalgae and the rapid turnover of the produced biomass by microbes. A major part of the algal biomass consists of diverse polysaccharides which belong to the most complex polymer structures in nature. These marine sugars are decomposed by specialized bacteria, mainly of the phyla Bacteroidetes and Gammaproteobacteria, which possess dedicated conserved gene clusters encoding a remarkable diversity of carbohydrate-active enzymes.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
Literatur
Bornscheuer U, Buchholz K, Seibel J (2014) Enzymatic degradation of (ligno)cellulose. Angew Chem Int Ed Engl 53:10876–10893
Teeling H, Fuchs BM, Becher D et al. (2012) Substratecontrolled succession of marine bacterioplankton populations induced by a phytoplankton bloom. Science 336:608–611
Teeling H, Fuchs BM, Bennke CM et al. (2016) Recurring patterns in bacterioplankton dynamics during coastal spring algae blooms. Elife 5:e11888
Chafee M, Fernandez-Guerra A, Buttigieg PL et al. (2018) Recurrent patterns of microdiversity in a temperate coastal marine environment. ISME J 12:237–252
Unfried F, Becker S, Robb CS et al. (2018) Adaptive mechanisms that provide competitive advantages to marine bacteroidetes during microalgal blooms. ISME J 12:2894–2906
Kappelmann L, Kruger K, Hehemann JH et al. (2019) Polysaccharide utilization loci of North Sea Flavobacteriia as basis for using SusC/D-protein expression for predicting major phytoplankton glycans. ISME J 13:76–91
Krüger K, Chafee M, Ben Francis T et al. (2019) In marine Bacteroidetes the bulk of glycan degradation during algae blooms is mediated by few clades using a restricted set of genes. ISME J 13:2800–2816
Mann AJ, Hahnke RL, Huang S et al. (2013) The genome of the alga-associated marine flavobacterium Formosa agariphila KMM 3901T reveals a broad potential for degradation of algal polysaccharides. Appl Environ Microbiol 79:6813–6822
Bauer M, Kube M, Teeling H et al. (2006) Whole genome analysis of the marine Bacteroidetes ‘Gramella forsetii’ reveals adaptations to degradation of polymeric organic matter. Environ Microbiol 8:2201–2213
Kabisch A, Otto A, Konig S et al. (2014) Functional characterization of polysaccharide utilization loci in the marine Bacteroidetes ‘Gramella forsetii’ KT0803. ISME J 8:1492–1502
Sichert A, Corzett CH, Schechter MS et al. (2020) Verrucomicrobia use hundreds of enzymes to digest the algal polysaccharide fucoidan. Nat Microbiol 5:1026–1039
Reisky L, Préchoux A, Zühlke MK et al. (2019) A marine bacterial enzymatic cascade degrades the algal polysaccharide ulvan. Nat Chem Biol. 15:803–812
Reisky L, Büchsenschutz HC, Engel J et al. (2018) Oxidative demethylation of algal carbohydrates by cytochrome P450 monooxygenases. Nat Chem Biol 14:342–344
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Danksagung
Die Autoren bedanken sich für die Förderung ihrer Arbeiten im Rahmen der DFG-Forschungsgruppe FOR 2406 „Proteogenomics of marine polysaccharide utilization (POMPU)“ und bei allen Verbundpartnern für die fruchtbare Zusammenarbeit.
Funding note
Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.
Rights and permissions
Dieser Artikel wird unter der Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenzveröffentlicht, welche die Nutzung, Vervielfältigung, Bearbeitung, Verbreitung und Wiedergabe in jeglichem Medium und Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle ordnungsgemäß nennen, einen Link zur Creative Commons Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die in diesem Artikel enthaltenen Bilder und sonstiges Drittmaterial unterliegen ebenfalls der genannten Creative Commons Lizenz, sofern sich aus der Abbildungslegende nichts anderes ergibt. Sofern das betreffende Material nicht unter der genannten Creative Commons Lizenz steht und die betreffende Handlung nicht nach gesetzlichen Vorschriften erlaubt ist, ist für die oben aufgeführten Weiterverwendungen des Materials die Einwilligung des jeweiligen Rechteinhabers einzuholen. Weitere Details zur Lizenz entnehmen Sie bitte der Lizenzinformation auf http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de.
About this article
Cite this article
Schweder, T., Bornscheuer, U., Hehemann, JH. et al. Bakterielle Mechanismen der marinen Polysaccharidverwertung. Biospektrum 26, 800–802 (2020). https://doi.org/10.1007/s12268-020-1489-9
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s12268-020-1489-9