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Rätselhaftes Gen funktionell entschlüsselt

23.06.2014

Das Protein BEM46 kommt bei allen Lebewesen mit Zellkern vor. Bei Säugetieren liegen jeweils mehrere Genkopien vor, bei Pilzen nur eine einzige.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ist es jetzt erstmals gelungen, den Zusammenhang zwischen BEM46 und Fortpflanzungs- und Wachstumsprozessen in Pilzen nachzuvollziehen. Die Studie wurde am 13. Juni online in der Fachzeitschrift Eukaryotic Cell veröffentlicht.

Bisher sind weltweit etwa 80.000 Pilzarten bekannt, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vermuten aber noch viele unentdeckte Arten. Diese Vielzahl an Arten interessiert die Forschungsteams, vor allem weil sie in ihnen eine Vielzahl von Stoffen vermuten, die möglicherweise zukünftig in Medikamenten Anwendung finden könnten.

Ein Wissenschaftlerteam an der CAU hat jetzt einen Pilz genauer untersucht und herausgefunden, dass die Weiterverarbeitung der Erbinformationen im Zellkern, das sogenannte Spleißen, im untersuchten Pilz anders funktioniert als sonst bei Pilzen üblich. „Die Resultate des Spleißens von bem46 erzeugen im Pilz Proteine, die dessen sexuelle Fortpflanzung stören“, sagt Krisztina Kollath-Leiß, Erstautorin der Studie.

Das Team konnte außerdem nachweisen, dass der Pilz Neurospora crassa den Wachstumsregulator Auxin bildet. Die hierfür notwendigen Gene werden von BEM46 reguliert. „Das ist eine echte Überraschung!“, berichtet Professor Frank Kempken, Projektleiter der Studie.

Die Bildung von Auxin in dieser Pilzart war bereits in den 1950er Jahren beschrieben worden, geriet dann aber wieder in Vergessenheit. „Erst nachdem wir das Auxin im Pilz gefunden hatten, stolperten wir sozusagen über die alten Arbeiten“, sagt Kempken.

Außerdem konnte das Forschungsteam nachweisen, dass BEM46 mit der Bildung und dem Transport einer Aminosäure in Verbindung steht. Diese ist eine Vorstufe des Auxins und somit sind die Funktionen des Proteins BEM46 überraschend vielfältig. „Damit haben wir quasi ein neues Forschungsgebiet eröffnet“, fasst Professor Kempken die Ergebnisse der neuesten Studie zusammen. „Nachfolgearbeiten zur biologischen Systematik und zur Funktion von Auxin in Pilzen sind bereits in Arbeit. Inwieweit die biologischen Funktionen des Auxins in Medikamenten genutzt werden können ist aber zum momentanen Zeitpunkt noch nicht abzuschätzen.“

Originalpublikation:
Kollath-Leiß, K., Bönninger, C., Sardar, P. and Kempken, F. (2014): BEM46 Shows Eisosomal Localization and Association with Tryptophan-Derived Auxin Pathway in Neurospora crassa. Eukaryotic Cell, http://dx.doi.org/10.1128/EC.00061-14

Bilder stehen zum Download bereit:
www.uni-kiel.de/download/pm/2014/2014-183-1.jpg
Bildunterschrift: Prof. Frank Kempken und Erstautorin Krisztina Kollath-Leiß beim Betrachten von DNA-Material, das aus Pilzen extrahiert wurde.
Foto/Copyright: Tebke Böschen, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2014/2014-183-2.jpg
Ein Agarosegel mit DNA- Molekülen wird unter UV-Licht betrachtet.
Foto/Copyright: Tebke Böschen, Uni Kiel

www.uni-kiel.de/download/pm/2014/2014-183-3.jpg
Co-Autorin Christine Bönninger und Co-Autor Puspendu Sardar vergleichen Proteinstrukturen am Computer.
Foto/Copyright: Tebke Böschen, Uni Kiel

Kontakt:
Dr. Tebke Böschen
Presse, Kommunikation& Marketing
Tel.: (0431) 880-4682
E-Mail: tboeschen@uv.uni-kiel.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-kiel.de/pressemeldungen/index.php?pmid=2014-183-pilzgen

Dr. Boris Pawlowski | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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