Marine Microbiologie-Auslandspraktikum in Aarhus (Dänemark)

Einleitung
In folgendem Bericht will ich von meinen Erfahrungen während meines Erasmus+ Auslandspraktikums in der Arbeitsgruppe von Kasper Urup Kjeldsen an der Aarhus University berichten. Ich hatte das große Glück für den praktischen und experimentellen Teil meiner Masterarbeit im Studiengang Marine Mikrobiologie (Uni Bremen) an einem Projekt in der Geomikrobiologie an der Aarhus University arbeiten zu dürfen. Die Masterarbeit wurde von einem Erstkorrektor aus Bremen begleitet und von meinem Zweitkorrektor aus Aarhus im Labor betreut. Der Bericht besteht aus einem allgemeinen Teil, z.B. zum Thema Wohnungssuche in Aarhus, und einem fachlichen Teil, in dem ich kurz den Inhalt meines Masterprojektes beschreiben möchte.

Allgemeiner Teil

Reisevorbereitung
Da für Dänemark als Mitglied der EU kein Visum erforderlich ist, musste im Vorfeld lediglich die An- und Abreise sowie die Unterkunft geklärt werden. Es ist für eine Dauer von unter 6 Monaten für EU-Bürger nicht nötig, aber möglich und empfohlen sich in Dänemark um eine CPR-Nummer (Det Centrale Personregister) zu bewerben. Die CPR-Nummer ist eine persönliche Identifikationsnummer, die unabdingbar für eine Reihe von Dienstleistungen in Dänemark ist. Dazu gehören der Telefon- und Stromanschluss (auch Internet für Einzelapartments), der Abschluss einer Versicherung, Zugang zu Bibliotheken und Buchausleihe, Zugang zur öffentlichen Gesundheitsfürsorge (in Notfällen ist eine CPR-Nummer nicht erforderlich, generell hat man aber ja auch seine blaue EU-Gesundheitskarte) und Lohnzahlungen. Ich habe die Erfahrung gemacht, dass die CPR-Nummer vieles erleichtert, gerade wenn man tatsächlich für eine längere Zeit in Dänemark bleibt ohne ab und an in die Heimat zurückzureisen.

Um von meinem Studienort (Bremen) nach Aarhus zu gelangen, konnte ich die Europa-Spezial Tickets der Deutschen Bahn nutzen. Diese sind mit ca. 40 Euro sehr günstig. Die direkte Verbindung von Hamburg Hauptbahnhof nach Aarhus im Intercity (IC) gibt es zweimal pro Tag, ansonsten kommt man natürlich auch mit mehrfachem Umsteigen ans Ziel.

Unterkunft
Eine Unterkunft in Aarhus zu finden ist, wie in jeder Studentenstadt, nicht leicht. Da mein Praktikum über die Universität in Aarhus lief, konnte ich mich beim Wohnungsportal des International Center (AU Housing, http://www.au.dk/en/internationalcentre/auhousing/) für einen Platz in einem Studentenwohnheim oder für ein Apartment bewerben. Für die Bewerbung musste mein Betreuer an der Universität bestätigen, dass ich dort in dieser Zeit arbeite. Generell melden sich das AU Housing relativ kurzfristig, sodass ich Ende September wusste, dass ich ab 1. November eine recht teure Einzimmerwohnung bekommen konnte. Den Oktober habe ich dann bei einer Kollegin gewohnt, das hat sehr gut geklappt. Wenn man mehr Glück hat, wird man in einem sehr günstigen Zimmer in einem der Studentenwohnheime untergebracht.

Da ich darauf spekuliert hatte über AU Housing eine Wohnung zu finden (funktioniert generell einwandfrei), hatte ich wenig nach anderen Wohnungsmöglichkeiten gesucht. Es ist zu empfehlen, sich von dänischen Kolleginnen und Kollegen bei der Wohnungssuche helfen zu lassen.

Fortbewegung/Verkehrsmittel
Aarhus hat eine recht übersichtliche Größe. Am besten und schnellsten kommt man mit einem Fahrrad ans Ziel. Ich habe mein eigenes Rad von zu Hause mitgebracht, denke aber, dass es kein Problem wäre, sich in Aarhus ein günstiges und gebrauchtes Rad zu besorgen. Praktisch, falls man Besuch bekommt: Zwischen 1. April und 30. Oktober kann man sich an verschiedenen Stellen in der Innenstadt die „Aarhus City Bikes“ ausleihen. Das funktioniert mit einem Pfandsystem ähnlich dem der Einkaufswagen. Steckt man 20 Kronen in den Schlitz, kann man das Fahrrad abkoppeln und man bekommt die 20 Kronen zurück, sobald man das Fahrrad an einer beliebigen Station wieder abgibt. Falls das Wetter nicht mitspielt, kann man die Busse in der Stadt benutzen. In den Bussen selbst zahlt man mit Münzgeld, Scheine kann man vorher beim Fahrer wechseln. Bargeldlos kann man Tickets über die Midttrafik-App bekommen oder über die Rejsekort (https://www.midttrafik.dk/english/tickets-and-prices/rejsekort/), mit der es auch Rabatte auf die Einzeltickets gibt. Seit Ende 2017 gibt es auch eine Straßenbahnlinie (Letbane), die den Pendlerverkehr in die Stadt vereinfacht und die 2018 noch erweitert wird.

Bargeld vs. Kreditkarte und Mobilpay
In Dänemark zahlt man nur noch selten mit Bargeld. In einigen Restaurants oder Läden ist es nur noch möglich mit Karte/Kreditkarte zu zahlen. Eine Alternative dazu ist MobilePay, eine App mit der man über sein Smartphone an jemanden Geld übertragen kann. Dazu braucht man eine dänische Sim-Karte. MobilePay ist sehr praktisch für kleine Beträge und hat sich besonders auf Flohmärkten oder bei gemeinsamen Essen im Ruderverein bewährt. Generell sind vor allem Lebensmittel in Dänemark etwas teurer als in Deutschland. Eine gute und nachhaltige Alternative zu Restaurantbesuch oder teurem Fastfood ist die App TooGoodToGo, über die man preiswert übriggebliebenes wirklich leckeres Essen des Tages von angesagten Cafés und Restaurants oder Bäckereien bekommen kann.

Ein 10 m langer Sedimentkern wird an Deck gebracht

Laboralltag
Die Laborarbeit in der Sektion für Mikrobiologie hat mir sehr viel Spaß gemacht. Ich wurde sehr herzlich aufgenommen, durfte an meinem eigenen Projekt arbeiten und viel ausprobieren. Trotzdem konnte ich immer nachfragen, wenn ich mir unsicher war und die wöchentlichen Treffen mit meinem Betreuer halfen mir mit meinem Projekt gut voran zu kommen. Besonders interessant waren die zahlreichen Seminare und Vorträge von Kollegen und externen Vortragenden, die einem neue Einblicke in zahlreiche Gebiete der Mikrobiologie gaben. Ein besonderes Highlight war die Teilnahme an einer Tagesausfahrt mit dem Forschungsschiff Aurora in die Aarhus Bucht, bei der wir Sedimentkerne aus dem Meeresboden geholt haben. Ansonsten gab es in der Gruppe viele Veranstaltungen nach Feierabend, vom Oktoberfest mit eigener Band über Tischfußballturniere bis hin zum Weihnachtsfest (Julefrokost), die immer riesigen Spaß gemacht haben. Es war großartig, wie schnell man sich durch diese Veranstaltungen einbringen und einleben konnte.

Probenentnahme auf dem Schiff und Prozessieren der Proben und kleineren Sedimentkerne im Labor

Sight-seeing in Aarhus
Aarhus war 2017 die Kulturhauptstadt Europas, aber nicht nur wegen dieses Titels hatte Aarhus enorm viel zu bieten. Empfehlen kann ich eine Mitgliedskarte für das Aros, ein tolles Kunstmuseum mit wechselnden spannenden Ausstellungen. Die Mitgliedskarte gilt für ein Jahr und berechtigt dazu so oft in das Museum zu gehen, wie man möchte, und außerdem jemanden kostenlos mit ins Museum zu nehmen. Der Blick über Aarhus aus dem Regenbogenpanorama ist bei jedem Wetter sehenswert. Einen anderen Blick über Aarhus bietet ein Dachgarten auf dem größten Kaufhaus der Stadt, dem Kaufhaus Salling.

Das Regenbogenpanorama auf dem Dach des Aros Kunstmuseums

Ein anderes großartiges Museum ist das kulturhistorische Moesgaard Museum, das etwas außerhalb von Aarhus inmitten eines schönen Parks und einem Freilichtmuseumsteil nah am Wasser liegt. Die Ausstellung lässt einen von der Steinzeit bis ins Mittelalter reisen und beinhaltet neben der umfangreichen permanenten Sammlung von Funden aus der dänischen Altsteinzeit bis zur Wikingerzeit, auch große ethnographische Ausstellungen.

Im Winter gab es im Park vor dem Aros eine öffentliche Schlittschuhbahn. Während der Öffnungszeiten konnte man sich Schlittschuhe ausleihen. Wer aber eigene Schlittschuhe hat, konnte rund um die Uhr kostenlos auf die Eisfläche. Das war besonders abends toll, wenn die Eisbahn menschenleer und weihnachtlich beleuchtet war.

Eislaufen am Abend vor dem Aros Museum

Da ich auch in Bremen rudere, meldete ich mich gleich in meiner ersten Woche im Aarhus Studenter Roklub an. Dort konnte ich am Training draußen auf dem Brabrand See, sowie im Winter am Ergometertraining teilnehmen. Ein Highlight war die letzte Wanderfahrt des Jahres im Oktober. Bei der Løvfaldstur ruderten wir von Ry zur Insel Møgelø um dort zu übernachten. Die Ruderer sind eine lustige Gemeinschaft, die abends nach dem Training auch gerne zusammen kommt um gemeinsam zu essen oder ein Getränk zu sich zu nehmen.

Da ich schon während eines FÖJs in Dänemark gearbeitet hatte, konnte ich schon etwas Dänisch als ich nach Aarhus kam. Ich habe mich bemüht mittels DuoLingo noch ein wenig mehr Dänisch zu lernen, hatte mich aber nicht für einen Sprachkurs angemeldet. Am Ende hatte sich mein gesprochenes Dänisch sehr verbessert, da man ab und an in der Arbeitsgruppe als auch sonst im Alltag ein bisschen Dänisch anwenden konnte. Ansonsten sprechen die meisten Dänen sehr gut Englisch und im Labor wurde auch meistens auf Englisch kommuniziert.

Ankunft mit den Ruderbooten auf der Insel Møgelø

Dänemark als Land und Arbeitsplatz hat mich in den 6 Monaten des Praktikums sehr begeistert. Nicht nur die angenehme Arbeitsatmosphäre in der Arbeitsgruppe von Kasper, auch die Kulturhauptstadt 2017 selbst und die Natur rundherum werden mir in Erinnerung bleiben. Die Stadt selbst hat gerade für junge Leute eine Menge zu bieten und die Lebensqualität ist hier sehr hoch. Die Dänen selbst sind ein sehr freundliches Volk, ich wurde in der Arbeitsgruppe, wie auch im Ruderclub sehr herzlich aufgenommen.

Fachlicher Teil

In meiner Masterarbeit habe ich mich mit einer speziellen Mikrobenart befasst, die auch im Meeresboden in der Aarhus Bucht zu finden ist. Es handelt sich hierbei um ein Archaeenphylum (Asgard superphylum), deren Mitglieder die klangvollen Namen der nordischen Mythologie Loki-, Thor , Odin-, und Heimdallarchaeota tragen. Diese Mikroorganismen sind deshalb besonders spannend, weil sie so eng mit den Eukaryoten (komplexe Zellen mir Zellkern) verwandt sind. In meinem Projekt habe ich die Verteilung der Lokiarchaeota im Sediment mit Hilfe von 16S rRNA amplicon Sequenzierungsdaten untersucht, eine Methode zum Trennen von Sedimentpartikeln und Zellen (Zellextraktion) ausprobiert und eine Oligonukleotid-Probe für Florescence in situ hybridisation zur Visualisierung von Asgardzellen getestet. Die Ergebnisse meiner Arbeit sind in meiner Masterarbeit im Studiengang Marine Mikrobiologie mit dem Titel „Asgard archaea in Aarhus Bay sediment: Distribution, abundance and morphology“ zusammengefasst. Nachfolgend ist die englische Zusammenfassung dieser Arbeit zu lesen.

Abstract
The origin of the complex eukaryotic cell is one of many unsolved riddles of evolution. Recent studies support the hypothesis of an archaeal host cell becoming the first eukaryotic cell through the uptake of an alphaproteobacterial endosymbiont. A major progress towards an answer of who the archaeal ancestor was came with the discovery of the Lokiarcheota [1,] which together with Odin-, Heimdall- and Thorarchaeota forms the Asgard superphylum. This archaeal superphylum has been proposed as the archaeal ancestor of the eukaryotic cell as it forms a monophyletic group with the eukaryotes and possesses more genes encoding for homologs of eukaryotic signature proteins than any other archaeal phylum. Based on recent genomic analyses it has been proposed that the Lokiarchaeum may be compartmentalized and have rudimentary membrane trafficking systems suggesting that the archaeal ancestor of the eukaryotic cell might have contained components of the cellular complexity characteristic for the eukaryotic cell [2,3]. However, so far Lokiarchaeota have not been cultured or visualized. In this study we developed a workflow to attempt a visualization of Asgard archaea populating Aarhus Bay sediment. Our analysis of amplicon sequencing data from previous studies in Aarhus Bay showed that Lokiarchaeota’s relative abundance increases with sediment depth from 3 to 19~cmbsf and is highest between 200 and 300~cmbsf. Two oligonucleotide probes (ASG507 and HEIMDAL529) specifically targeting members of the Aarhus Bay Loki- and Heimdallarchaeota lineages were designed for FISH experiments. The ASG507 probe could be validated using the CloneFISH approach [4] and hybridization conditions were optimized for further application of the probe on sediment. To apply the probes on sediment a multilayer density separation method to extract cells from the sediment was tested. Results from 16S~rRNA gene sequencing assured the presence of Lokiarchaeota in the obtained cell extracts. Due to time constraints the new probes could not be applied on sediment yet. In conclusion the findings of this thesis provide a basis to take a further step towards the visualization of Asgard cells in Aarhus Bay sediment.

References:
[1] A. Spang, J.H. Saw, S.L. Jørgensen, K. Zaremba-Niedzwiedzka, J. Martijn, A.E. Lind, R. van Eijk, C. Schleper, L. Guy, T.J.G. Ettema, Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes, Nature 521 (7551) (2015) 173–179.
[2] K. Zaremba-Niedzwiedzka, E.F. Caceres, J.H. Saw, D. Bäckström, L. Juzokaite, E. Vancaester, K.W. Seitz, K. Anantharaman, P. Starnawski, K.U. Kjeldsen, M.B. Stott, T. Nunoura, J.F. Banfield, A. Schramm, B.J. Baker, A. Spang, T.J.G. Ettema, Asgard archaea illuminate the origin of eukaryotic cellular complexity, Nature 541 (7637) (2017) 353–358.
[3] G. Dey, M. Thattai, B. Baum, On the Archaeal Origins of Eukaryotes and the Challenges of Inferring Phenotype from Genotype, Trends in cell biology 26 (7) (2016) 476–485.
[4] A. Schramm, B.M. Fuchs, J.L. Nielsen, M. Tonolla, D.A. Stahl, Fluorescence in situ hybridization of 16S rRNA gene clones (Clone-FISH) for probe validation and screening of clone libraries, Environmental microbiology 4 (11) (2002) 713–720.