Regulation of photosynthetic metabolism and primary productivity in marine environment ? case study in the dominant marine prokaryotic microorganism Prochlorococcus marinus
Project goals
The general aim of the project is to describe the metabolism dynamics of the globally important cyanobacterium Prochlorococcus marinus. The cell cultures will be grown at several growth rates determined by the nutrient (nitrogen) limitation, light limitation and if possible also under diel irradiance cycle. We plan to quantify the growth rate-dependent changes in the gross photosynthetic production in Photosystem II (determined by the oxygen evolution and consumption during saturating irradiance using the membrane inlet mass spectrometer MIMS), measurements of variable fluorescence, instantaneous carbon fixation and biomass formation (as cellular carbon accumulated during 24h). We plan further to describe changes in the allocation of photosynthetic carbon into individual biochemical pools (proteins, lipids, polysaccharides and low molecular weight metabolites) and we will determine the activity of metabolic shuttles that allow for conversion of photosynthetically generated reductant in respiration.
Keywords
PhotosynthesisCyanobacteriaPicoplanktonRegulationMetabolismPlant physiologyMicrobiologyBiological oceanography
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
KONTAKT II
Call for proposals
KONTAKT II 1 (SMSM2011LH1)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
6970/2011-320
Alternative language
Project name in Czech
Regulace fotosyntézy a primární produktivity fytoplanktonu - analýza modelového prokaryotního mikroorganismu Prochlorococcus marinus
Annotation in Czech
Obecným cílem projektu je popis dynamiky metabolismu globálně významné sinice Prochlorococcus marinus při různých růstových rychlostech vyvolaných změnami vnějších podmínek (stres nedostakem dusíku, limitace intenzitou světla, příp. i proměnné světelné podínky simulující denní chod). Konkrétně kvantitativně popíšeme, jak se v závislosti na růstové rychlosti mění hrubá fotosyntetická produkce ve fotosystému II (určenou z měření vývoje a spotřeby kyslíku na světle pomocí MIMS - hmotnostního spektrometru smembránovým vstupem a měření variaiblní fluorescence), okamžitá fixace uhlíku a tvorba biomasy (množství uhlíku akumulovaného buňkou za 24hod). Dále popíšeme změny v alokaci fotosyntetického uhlíku mezi jednotlivé biochemické pooly - bílkoviny, lipidy,sacharidy a nízkomolekulární látky a stanovíme aktivitu tzv. rychlých metabolických drah (Shuttlů), které přeměňují fotosynteticky generovaný reduktant pro respirační pochody
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
EE - Microbiology, virology
CEP - secondary branch
ED - Physiology
CEP - another secondary branch
EB - Genetics and molecular biology
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10606 - Microbiology
10607 - Virology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
30101 - Human genetics
30105 - Physiology (including cytology)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
We have optimized cultivation of cyanobacteria P. marinus in chemostate state, we have optimized new biochemical methods for primary production and biomass assessment. We have focused on study of metabolism regulation under nutrient limitation at strainsPCC 9511 and MIT 9313. Individual results were presented in poster form. The output is the paper in the abstract book.
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2011
Realization period - end
Dec 31, 2013
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 6, 2013
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP14-MSM-LH-U/01:1
Data delivery date
Jun 30, 2014
Finance
Total approved costs
2,171 thou. CZK
Public financial support
2,171 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
2 171 CZK thou.
Public support
2 171 CZK thou.
0%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
CEP
EE - Microbiology, virology
Solution period
01. 03. 2011 - 31. 12. 2013