Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein tödliches Team gegen Reispflanzen: Pilze beherbergen Bakterien zur Produktion eines Zellgiftes

06.10.2005


Reis ernährt weltweit mehr Menschen als jede andere Kulturpflanze. Erkrankungen der Reispflanzen durch Schimmelpilze können jedoch erhebliche Schäden in der Landwirtschaft verursachen. In allen bislang bekannten Fällen sind es die Pilze selbst, die Substanzen produzieren, welche die Pflanzen schwächen oder abtöten. In der jüngsten Ausgabe des Fachblattes Nature berichten Dr. Christian Hertweck und Laila Partida-Martinez vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie nun von einer Entdeckung mit weit reichender Bedeutung: Im Fall der Reiskeimlingsfäule nimmt sich der Pilz Rhizopus microsporus zur Produktion des Pflanzengiftes Bakterien zu Hilfe.


Mikroskopische Aufnahme von Rhizopus microsporum Mycel und fluoreszenzmarkierten bakteriellen Endosymbionten. Foto: Hertweck



Die beiden Jenaer Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Pilz, der die Wurzeln junger Reispflanzen befällt, eine neue Bakterienart beherbergt. Durch eine Reihe von Versuchen konnten sie eindeutig beweisen, dass diese Bakterien das Pflanzengift Rhizoxin bilden, und nicht der Pilz, wie man bisher angenommen hatte.



Jena, den 06.10.05 Reis ernährt weltweit mehr Menschen als jede andere Kulturpflanze. Erkrankungen der Reispflanzen durch Schimmelpilze können jedoch erhebliche Schäden in der Landwirtschaft verursachen. In allen bislang bekannten Fällen sind es die Pilze selbst, die Substanzen produzieren, welche die Pflanzen schwächen oder abtöten. In der jüngsten Ausgabe des Fachblattes Nature berichten Dr. Christian Hertweck und Laila Partida-Martinez vom Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie nun von einer Entdeckung mit weit reichender Bedeutung: Im Fall der Reiskeimlingsfäule nimmt sich der Pilz Rhizopus microsporus zur Produktion des Pflanzengiftes Bakterien zu Hilfe.
Die beiden Jenaer Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Pilz, der die Wurzeln junger Reispflanzen befällt, eine neue Bakterienart beherbergt. Durch eine Reihe von Versuchen konnten sie eindeutig beweisen, dass diese Bakterien das Pflanzengift Rhizoxin bilden, und nicht der Pilz, wie man bisher angenommen hatte.


Das Zusammenleben zweier Organismen, das man als Symbiose bezeichnet, ist ein in der Natur weitverbreitetes Phänomen. Hertweck und Partida-Martinez beschreiben jetzt den ersten Fall, in dem Pilz und Bakterium ein Team bilden, um an die Nährstoffe aus der Reispflanze zu gelangen. Durch Zugabe eines Antibiotikums gelang es den Forschern, die im Pilz lebenden Bakterien abzutöten. Der Pilz verlor dadurch seine Gefährlichkeit. Für die Bekämpfung der Reiskeimlingskrankheit könnte dieses Resultat ganz neue Möglichkeiten eröffnen.

Außerdem konnten die Jenaer Wissenschaftler die Bakterien aus dem Pilz isolieren und sie im Labor kultivieren. Krebsforscher, denen das Pflanzengift seit langer Zeit bekannt ist, könnten möglicherweise von dieser Entdeckung profitieren. Das von den Bakterien gebildete Rhizoxin entfaltet seine schädigende Wirkung nämlich dadurch, dass es die Zellteilung der Wurzelzellen blockiert. Diesen Effekt zeigt die Substanz auch bei menschlichen Krebszellen, deren Wachstum und Vermehrung durch Rhizoxin gehemmt wird. Aufgrund von Nebenwirkungen konnte Rhizoxin aber noch nicht als Medikament weiter entwickelt werden. Die Ergebnisse der Jenaer Forscher leisten einen Beitrag dazu, auf biotechnologischem Wege vielleicht einen besseren Wirkstoff herstellen zu können.

Vor allen Dingen sind die Arbeiten jedoch ein Durchbruch in der Grundlagenforschung. Zum ersten Mal besteht die Möglichkeit, eine faszinierende Symbiose von Bakterien und Pilzen zu studieren, die für Pflanzen eine tödliche Wirkung haben kann.

Dr. Christian Hertweck (36) ist promovierter Chemiker und seit 2000 Leiter der HKI-Nachwuchsgruppe Bioorganische Synthese. Seit 2003 leitet er zudem komissarisch die Abteilung Biostrukturchemie des Institutes. Er wurde 2005 mit dem Nachwuchswissenschaftlerpreis für Naturstoff-Forschung der DECHEMA ausgezeichnet und hat kürzlich einen Ruf auf die W3-Professur Naturstoffchemie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena erhalten.

Ansprechpartner:
Dr. Christian Hertweck
Arbeitsgruppe Biorganische Synthese
Hans-Knöll-Institut
Tel.: 03641/ 65-6700
Fax: 03641/ 65-6705
E-Mail: christian.hertweck@hki-jena.de

Originalpublikation:
Laila P. Partida-Martinez and Christian Hertweck:
"Pathogenic fungus harbours endosymbiotic bacteria for toxin production"
Nature 437, No 7060, 884-888 (6 October 2005)

Susanne Liedtke | idw
Weitere Informationen:
http://www.hki-jena.de

Weitere Berichte zu: Bakterium Pflanzengift Reispflanze Rhizoxin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie