GEOMAR  Böhnke-Brandt, Stefanie

Dr. Stefanie Böhnke-Brandt

Stefanie Böhnke-Brandt

Geomikrobiologie
Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie
FE Marine Geosysteme

Büro:
Büro: 12-339
Telefon: +49 431 600-1234
E-Mail: sboehnke-brandt@geomar.de

Anschrift:
Wischhofstraße 1-3
D-24148 Kiel

 

Forschungsinteressen

Mein Hauptforschungsinteresse richtet sich auf ein besseres Verständnis dafür, wie abiotische Dynamik und biotische Interaktionen die mikrobielle Vielfalt, Aktivität und Stoffwechselstrategien beeinflussen. Dabei konzentriere ich mich auf die Identifizierung und Charakterisierung von Schlüsselenzymen, welche autotrophe CO2-Fixierungsprozesse in marinen Umgebungen katalysieren. Um den Mangel an Kultivierbarkeit zu umgehen, verwende ich funktionelle Metagenomik und entwickle aktivitätsbasierte Screens, um CO2-reduzierende Enzyme wie z.B. RubisCO oder CODH zu finden.

Methodenspektrum

Etablierung funktioneller Screens // molekulare Standardarbeiten // Sensorgesteuerte in situ Probenahme // Inkubationsexperiemente // Transposon-Mutagenese // biochemische Enzymcharakterisierung // Überexpression // aerobe und anaerobe Kultivierungen // HPLC-Messungen // spektrophotometrische Analysen // FPLC // amplikon-Sequenzverarbeitung // qPCR // Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA) // DNA/RNA-Isolierung aus schwierigen Probenmaterialien // Konstruktion von Metagenombanken // Proteinaufreinigung // Western-Blot // Funktionale Metagenomik // Messung spezifischer Enzymaktivitäten // Komplementierungsexperimente // FISH // Herstellung von NGS-Amplikonbibliotheken 

Wissenschaftlicher Werdegang

seit 01/2018*
Postdoc am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (Geomikrobiologie)

2015-2017*
Postdoc an der Universität Hamburg (Molecular Biology of Microbial Consortia)

2010-2014
PhD an der Universität Hamburg (Molecular Biology of Microbial Consortia): „A novel function-based screen for detecting RubisCO active clones from metagenomic libraries: elucidating the role of RubisCO associated enzymes“ (Supervisor: Prof. Dr. Mirjam Perner)

2010
Diplom (M. Sc. Äquivalent) in Mikrobiologie, Genetik und Jura (Strafrecht), Universität Hamburg

2009-2010
Diplomarbeit an der Universität Hamburg (Mikrobiologie und Biotechnologie): “Untersuchungen zur Struktur und Dynamik Ammoniak oxidierender Populationen in tidebeeinflussten Lebensräumen der Elbe“ (Supervisor: PD A. Pommerening-Röser)

2005-2009
Studium der Biologie an der Universität Hamburg

Elternzeit 2016 und 2019

Engagements und Mitgliedschaften

Lehre

  • seit 2020 Dozentin in den Modulen MSc Biologische Ozeanographie (MNF-bioc-101) und MSc Geowissenschaften (MNF-geow-103), GEOMAR
  • jährlich seit 2020 Mitbetreuer, Blockkurse für Masterstudenten (MNF-bioc-279, MNF-bioc-379 und MNF-bioc-202), inkl.Tagesausfahrt, Seminar, Vorlesung und Praktikum, GEOMAR
  • jährlich von 2012 bis 2015 Supervisor, funktioneller Metagenomik-Blockkurs für Masterstudenten, inkl. Seminar und Praktikum, Universität Hamburg
  • seit 2010 Betreuung von technischen Mitarbeitern, verschiedenen Diplomanden und Praktikanten

Stipendium

2010-2013
Promotionsstipendium der Graduierten Schule C1-Chemistry in Resource and Energy Management (C1-REM), gefördert durch die Landesexzellenzinitiative (Lexi) Hamburg

Publikationen

Böhnke, S., Scheffen, M., Erb, T., & Perner, M. (2022) An activity-based metagenomic screen uncovers novel perception into enzymatically catalyzed decrease of ribulose-1,5-bisphosphate (in preparation)

Hansen, C., Kleint, C., Böhnke, S., Klose, L., Adam, N., Sass, K., Perner, M., Dittmar, T. & Koschinsky, A. (2022) The impact of variable Fe concentrations on Fe-binding ligands, dissolved organics and microbial communities in hydrothermal plumes – an experimental study. (in preparation)

Gebert, J., Zander, F., Bergmann, L., Krohn, I., Böhnke, S. & Perner, M. (2022) Linking microbial community composition, microbial biomass and extrapolymeric substances to organic matter lability gradients in sediments of the tidal Elbe. (in preparation)

Böhnke, S. & Perner, M. (2022) Approaches to unmask functioning of the uncultured microbial majority from extreme habitats on the seafloor. Frontiers in Microbiology 29;13:845562. doi: 10.3389/fmicb.2022.845562

Böhnke, S. & Perner, M. (2019) Seeking active RubisCOs from the currently uncultured microbial majority colonizing deep-sea hydrothermal vent environments. The ISME Journal 13, 2475-2488. doi: 10.1038/s41396-019-0439-3

Böhnke, S., Sass, K., Gonnella, G., Diehl, A. Kleint, C., Bach, W., Zitoun, R., Koschinsky, A., Indenbirken, D., Sander, S. G., Kurtz, S., and Perner, M. (2019) Parameters Governing the Community Structure and Element Turnover in Kermadec Volcanic Ash and Hydrothermal Fluids as Monitored by Inorganic Electron Donor Consumption, Autotrophic CO2 Fixation and 16S Tags of the Transcriptome in Incubation Experiments, Frontiers in Microbiology, 10: 2296. doi: 10.3389/fmicb.2019.02296

Böhnke, S. & Perner, M., Unraveling RubisCO form I and form II regulation in an uncultured organism from a deep-sea hydrothermal vent via metagenomic and mutagenesis studies, Frontiers in Microbiology (2017), 8: 1303. doi: 10.3389/fmicb.2017.01303.

Gonnella, G., Böhnke, S., Indenbirken, D., Garbe-Schönberg, D., Seifert, R., Mertens, C., Kurtz, S. & Perner, M. Endemic hydrothermal vent species identified in the open ocean seed bank, Nature Microbiology (2016), 1(8):16086. doi: 10.1038/nmicrobiol.2016.86.

Böhnke, S. & Perner, M. A function-based screen for seeking RubisCO active clones from metagenomes: novel enzymes influencing RubisCO activity, The ISME Journal (2015), 9 (3): 735-745. doi: 10.1038/ismej.2014.163.

Rabausch, U., Jürgensen, J., Ilmberger, N., Böhnke, S., Fischer, S., Schubach, B., Schulte, M.M. & Streit, W.R. Functional screening of metagenome and genome libraries for detection of novel flavonoid modifying enzymes, Applied and Environmental Microbiology (2013), 79 (15): 4551-4563. doi: 10.1128/AEM.01077-13.

Perner, M., Gonnella, G., Hourdez, S., Böhnke, S., Kurtz, S. & Girguis, P. In-situ chemistry and microbial community compositions in five deep-sea hydrothermal fluid samples from Irina II in the Logatchev field, Environmental Microbiology (2013), 15 (5) 1551-1560. doi: 10.1111/1462-2920.12038.

Ausgewählte nationale und internationale Konferenzbeiträge

Stefanie Böhnke-Brandt*,Christian T. Hansen, Charlotte Kleint, Lukas Klose, Nicole Adam-Beyer, Katharina Sass, Thorsten Dittmar, Andrea Koschinsky, and Mirjam Perner (2022), Poster: Iron amendment to hydrothermal plumes induces shifts in microbial communities and provide first insights into the microbial organic iron-ligand production, VAAM (Düsseldorf, Germany)

Böhnke, S*. and Perner, M. (2018), Talk: An activity-based metagenomic screen reveals: RubisCO is not the only enzyme that converts ribulose-1,5-bisposphate. 17th international Symposium on Microbial Ecology (ISME17) (Leipzig, Germany).

Sass, K.*, Böhnke, S. and Perner, M. (2018) Talk: Iron, sulfide and hydrogen cycling in Kermadec Arc hydrothermal fluids: microbial turnover rates coupled to transcriptomics give insight into biogeochemical processes. Goldschmidt, Boston, USA

Perner, M.*, Böhnke, S., Sass, K. (2018) Talk:Turnover rates coupled to transcriptomics reveal dominant microorganisms responsible for cycling iron, sulfide and hydrogen in Kermadec Arc hydrothermal fluids. VAAM (Wolfsburg, Germany

Böhnke, S*. and Perner, M. (2018) Poster: Metagenomic and mutagenesis studies uncover novel features for regulating RubisCO expression in an uncultured deep-sea vent bacterium. VAAM (Marburg, Germany)

Böhnke, S*. and Perner, M. (2015) VAAM Talk: A novel function-based screen suited to seek RubisCOs from metagenomic libraries: Improving our understanding of RubisCO regulation and activation mechanisms. (Marburg, Germany)

Böhnke, S*. and Perner, M. (2014) Talk: A novel function- based screen for detecting RubisCO active clones from metagenomic libraries: elucidating the role of RubisCO associated enzymes. Institutions Internal Seminar of the Biocentre Klein Flottbek (Hamburg, Germany)

Böhnke, S*. and Perner, M. (2013) Poster: Functional metagenomics: Seeking CO2-reducing enzymes using newly established screening approaches. VAAM (Bremen, Germany)

Böhnke, S*. and Perner, M. (2012) Poster: Novel function based approaches for seeking CO2 reducing enzymes on a metagenomic scale. Gorden Research Conference (GRC) (Bosten, USA),

Böhnke, S*. and Perner, M. (2012) Talk: Hydrothermal deep-sea systems: Oasis for seeking novel CO2-reducing enzymes by using functional metagenomics. sommer school of the C1-REM graduate school (Hamburg, Germany)

Böhnke, S*. and Perner, M. (2012) Talk: Function based screening of CO2 reducing enzymes by using metagenomic libraries from hydrothermal deep-sea systems. 14th international Symposium on Microbial Ecology (ISME14) (Copenhagen, Denmark)

Böhnke, S*. and Perner, M. (2011) Talk: Hydrothermal deep-sea habitats: A resource for novel CO2 reducing enzymes. sommer school of the C1-REM graduate school (Hamburg, Germany),

Böhnke, S*. and Perner, M. (2011) Talk: Autotrophic carbon fixation: Advances in biogeochemical interactions, with function based approaches on a metagenomic level as a prospect. CAREX Conference (Dublin, Ireland)

*presenting author