{"id":90682,"date":"2026-02-11T10:46:12","date_gmt":"2026-02-11T09:46:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/promotionsstipendium\/20024-026\/"},"modified":"2026-02-11T10:46:15","modified_gmt":"2026-02-11T09:46:15","slug":"20024-026","status":"publish","type":"promotionsstipendium","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/promotionsstipendium\/20024-026\/","title":{"rendered":"Untersuchungen zur Peptidstruktur, Bioaktivit\u00e4t und Regulation des \u201amixed RiPP systems\u2018 aus Streptomyces griseus S4-7, das an einer dreiteiligen Symbiose mit Erdbeerpflanzen und best\u00e4ubenden Bienen beteiligt ist"},"content":{"rendered":"

Phytopathogene Pilze stellen eine besondere Herausforderung f\u00fcr die globale Agrarwirtschaft dar, da sie f\u00fcr 10-15 % der weltweiten Ertragsverluste bei den bedeutendsten Kulturpflanzen verantwortlich sind. Die Gattung Fusarium<\/em> z\u00e4hlt dabei zu den schwerwiegendsten bodenb\u00fcrtigen Pathogenen und verursacht weltweit erhebliche Sch\u00e4den an zahlreichen wirtschaftlich bedeutsamen Nutzpflanzen. Diese Verluste sind vor allem auf das breite Wirtsspektrum von Fusarium<\/em> zur\u00fcckzuf\u00fchren, das unter anderem Getreide wie Weizen, Mais und Gerste; H\u00fclsenfr\u00fcchte wie Erbsen und Bohnen; sowie Gem\u00fcse wie Tomaten, Gurken und Kartoffeln beinhaltet. In der Regel erfolgt die Bek\u00e4mpfung phytopathogener Pilze durch den Einsatz chemischer Pestizide, die zwar hochwirksam, aber nicht umweltfreundlich sind. Ein alternativer und vielversprechender Ansatz bei der Bek\u00e4mpfung von Pflanzenkrankheiten ist der Einsatz biologischer Kontrollst\u00e4mme, bei der lebende Organismen (wie Bakterien) eingesetzt werden, um die Aktivit\u00e4t von Pflanzenpathogenen zu verringern.<\/p>\n

In diesem Projekt geht es um das Bakterium Streptomyces griseus<\/em> S4-7, welches erstmals aus der Rhizosph\u00e4re einer Erdbeerpflanzen-Monokultur isoliert wurde, die eine spezifische Bodensuppressivit\u00e4t gegen\u00fcber der Fusarium-Welke entwickelt hatte. S. griseus S4-7<\/em> ist als Endophyt auch in der Lage, die Bl\u00fcten der Erdbeerpflanzen zu kolonisieren und im Zuge der Best\u00e4ubung durch Bienen verbreitet zu werden. Im Gegenzug erhalten die Best\u00e4uber Schutz vor Entomopathogenen. Die F\u00e4higkeit, die Fusarium-Welke zu unterdr\u00fccken wurde mit der Expression eines Gens kodierend f\u00fcr eine Klasse II Lanthipeptid-Synthetase korreliert. Im Genom von S. griseus<\/em> S4-7 konnte dieses Gen einem zuvor nicht charakterisierten Biosynthese-Gencluster (BGC) zugeordnet werden, dem mrs<\/em> (mixed RiPP system) BGC. Das mrs<\/em> BGC und die darin kodierten Metaboliten nehmen somit eine wichtige \u00f6kologische Rolle im Verbund zwischen Bakterien, Pflanzen und Insekten ein.<\/p>\n

Ziele dieses Projekts beinhalten die vollst\u00e4ndige Aufkl\u00e4rung der Biosynthese der im mrs<\/em> BGC kodierten Metaboliten. Anschlie\u00dfend soll eine Bewertung der Aktivit\u00e4t dieser Metaboliten gegen\u00fcber verschiedenen phytopathogenen Pilzen in vitro<\/em> und in planta<\/em> an verschiedenen Nutzpflanzen erfolgen. Ein weiteres Ziel des Projekts besteht darin, die Verbreitung dieses Systems zu untersuchen. Dazu sollen unter anderem Bodenproben und metagenomische Daten aus verschiedenen \u00f6kologischen Kontexten auf das Vorhandensein von mrs<\/em>-verwandten Genen analysiert werden.<\/p>\n

\u00a0<\/p>\n

Erste Ergebnisse:<\/p>\n

Im Verlauf des ersten Projektjahres konnten bedeutende Fortschritte bei der Optimierung der Produktion der kodierten RiPPs erzielt werden. Ziel dieser Arbeiten war es, ausreichende Mengen des Peptids herzustellen, um zuk\u00fcnftig eine effiziente Isolierung f\u00fcr weiterf\u00fchrende Analysen zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus wurde der in planta<\/em> suppressive Effekt des Stammes S4-7 gegen\u00fcber weiteren phytopathogenen Pilzen untersucht. Diese Tests wurden nicht nur auf unterschiedlichen pathogenen Pilzarten, sondern auch an verschiedenen Pflanzenmodellen durchgef\u00fchrt.<\/p>\n

Eine erweiterte bioinformatische Analyse von vollst\u00e4ndigen Genomen sowie metagenomisch assemblierten Genomen (MAGs) zeigte au\u00dferdem, dass das untersuchte RiPP-System in einer Vielzahl von Aktinobakterien vorkommt. Besonders auff\u00e4llig war eine signifikante Anreicherung dieses Systems in Bakterien, die in enger Assoziation mit Pflanzen leben.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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