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„Power-to-Gas“ (PtG) Ansätze werden oft genannt, wenn es um umfangreiche Energiespeichermöglichkeiten geht, um dem Klimawandel entgegenzuwirken. Geomethanisierung ist eine ein alternativer PtG Ansatz, welcher das biokatalytische Potential von mikrobiellen Gemeinschaften nutzt, um erneuerbaren Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) in Methan (CH4) umzuwandeln. Diese Arbeit konzentriert sich auf anaerobe Mikroorganismen in Formationswasserproben aus Erdgaslagerstätten. Diese Mikroorganismen formen mikrobielle Gemeinschaften und greifen so auf verschiedene Stoffwechselwege, wie zum Beispiel Methanogenese und Acetogenese, zur Energiegewinnung zurück. Im Zuge dieser Arbeit wurde ein zuvor veröffentlichtes PCR Primersystem, für funktionelle Gene der Homoacetogenese, getestet. Weiters, wurde ein geeignetes funktionelles Markergen für die Acetogenese mittels bioinformatischer Methoden gesucht, um künftig ein neues PCR Primersystem zu etablieren. Zudem wurde eine DNA-Polymerase Vergleichststudie durchgeführt, um ein geeignetes Enzym für die Amplifikation funktioneller Gene aus Formationswässern zu identifizieren. Mittels BLASTn Suche von ausgewählten Gensequenzen in Genomdatenbanken konnte ein, für qPCR-Anwendungen passendes, Markergen für die Homoacetogenese ausgewählt werden. One way to tackle climate change is to find a way to store renewable energy with the needed capacity. Power-to-Gas (PtG) approaches have been under discussion to provide the means for such large-scale energy storages. Geomethanation, an alternative PtG technology, uses the biocatalytic potential of microbial communities to convert renewable-based hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2) into methane (CH4). This study focuses on the microbes present in anaerobic formation water samples obtained from natural gas fields, which form microbial communities, capable of performing different pathways for energy generation, such as methanogenesis, acetogenesis and many more. This thesis was carried out in order to test a previously published PCR assay targeting a functional gene of homoacetogenesis. Furthermore, the selection of a new functional marker gene of acetogenesis for a novel PCR assay was anticipated via bioinformatic methods. A. woodii was used as a model organism for homoacetogenesis and as the basis for the used molecular methods. During a DNA polymerase comparison study, a suitable enzyme and an associated PCR protocol was developed for a future qPCR application. By searching genome databases and with the help of nucleotide BLAST, an adequate functional marker gene of homoacetogenesis was selected. |
