In diesem Vorhaben werden die vorhandenen Feldproben der Antragsteller (Planktongemeinschaften aus der Wassersäule und des Sediments, unterschiedliche Größenfraktionen) untersucht. Nach einem Vorscreening der phylogenetischen Zusammensetzung werden die Proben zur Gewinnung von Gemeinschafts DNA, RNA und des Endometaboloms extrahiert. Abhängig von Qualität und Quantität des Probenmaterials wird dies an sowohl phylogenetisch komplexen Proben als auch an Einzelzellen exerziert. Das Material wird anschließend in Hochdurchsatzverfahren vermessen, um die Biodiversität (metabarcoding), die zellulären Prozesse (meta- und Einzelzell-transcriptomics) und das genomische Potenzial (metagenomics, Einzellzell genomics) zu bestimmen. Die chemische Vielfalt an Sekundärmetaboliten wird mit hochauflösendender FT-ICR-MS aufgeklärt und mit Spektraldatenbanken und biosynthetischen Sekundärmetaboliten-Netzwerken abgeglichen. Zur Bioaktivitätsuntersuchung werden chromatografische Fraktionen mittel Hochdurchsatz Screening Verfahren auf target- und Phänotypbasierten Tests untersucht. Die Integration dieser Methode mit ultrahochauflösender ungerichteter Metabolomik erlaubt es, Kandidatenmoleküle mit definiertem Masse zu Ladungsverhältnis einer bestimmten biologischen Aktivität zuzuordnen. Diese Moleküle werden anschließend präparativ aufgereinigt für weitere Biotests und Strukturaufklärungszwecke. Die gesammelten Daten werden anschließend statistisch miteinander korreliert und integriert, um Genkassetten für biologisch aktive Kandidatenmoleküle dem Quellorganismus zuzuordnen.