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 Kompositmaterial für die Wasseraufbereitung
18.01.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Kieselalge in der Antarktis liest je nach Umweltbedingungen verschiedene Varianten seiner Gene ab
17.01.2017 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

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: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Im Focus: Interfacial Superconductivity: Magnetic and superconducting order revealed simultaneously

Researchers from the University of Hamburg in Germany, in collaboration with colleagues from the University of Aarhus in Denmark, have synthesized a new superconducting material by growing a few layers of an antiferromagnetic transition-metal chalcogenide on a bismuth-based topological insulator, both being non-superconducting materials.

While superconductivity and magnetism are generally believed to be mutually exclusive, surprisingly, in this new material, superconducting correlations...

Im Focus: Erforschung von Elementarteilchen in Materialien

Laseranregung von Semimetallen ermöglicht die Erzeugung neuartiger Quasiteilchen in Festkörpersystemen sowie ultraschnelle Schaltung zwischen verschiedenen Zuständen.

Die Untersuchung der Eigenschaften fundamentaler Teilchen in Festkörpersystemen ist ein vielversprechender Ansatz für die Quantenfeldtheorie. Quasiteilchen...

Im Focus: Studying fundamental particles in materials

Laser-driving of semimetals allows creating novel quasiparticle states within condensed matter systems and switching between different states on ultrafast time scales

Studying properties of fundamental particles in condensed matter systems is a promising approach to quantum field theory. Quasiparticles offer the opportunity...

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

Über intelligente IT-Systeme und große Datenberge

17.01.2017 | Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Geothermie: Den Sommer im Winter ernten

18.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Kompositmaterial für die Wasseraufbereitung

18.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Brain-Computer-Interface: Wenn der Computer uns intuitiv versteht

18.01.2017 | Informationstechnologie