Wissenschaftsteam entschlüsselt Schimmelpilz-Genom

Innsbrucker Molekularbiologen mit 30 Institutionen an Sequenzierung beteiligt

Ein Wissenschaftsteam von 30 Institutionen – darunter auch Molekularbiologen der Universität Innsbruck – haben das Genom von drei verwandten Schimmelpilzspezies entschlüsselt. Aspergillus nidulans, Aspergillus oryzae und Aspergillus fumigatus zählen zu den Schimmelpilzen, die weltweit vorkommen und für den Menschen von großer Bedeutung sind. Das Wissenschaftsmagazin Nature berichtet über die neuen Pilzgenome in der jüngsten Ausgabe.

Die Wissenschaftler um Hubertus Haas an der Sektion für Molekularbiologie des Biozentrums Innsbruck haben einen wichtigen Beitrag dazu geleistet, da sie seit Jahren am Aspergillus fumigatus, der der Erreger der so genannten Aspergillose-Erkrankung ist, forschen. Die Therapiemöglichkeiten bei dieser Erkrankung sind bisher nur sehr begrenzt. Dem Innsbrucker Team ist es schon vorher gelungen, die notwendige Eisenzufuhr des Pilzes zu stoppen und damit sein Wachstum stark einzuschränken. Die Eisenaufnahme – auch Siderophorsystem genannt – ist für die Virulenz des Schimmelpilzes essenziell. Die Forscher arbeiten derzeit an entsprechenden Ansatzpunkten für neue antifungale Therapien. „Die nun abgeschlossene Sequenzierung des Genoms von Aspergillus fumigatus ist für uns ein großer Fortschritt und wird für einen gewaltigen Schub in diesem Forschungsbereich sorgen“, so Haas.

Dem Forschungsteam, das an der Sequenzierung des Genoms beteiligt war, bestand unter anderem aus Wissenschaftlern des Institute for Genomic Research (TIGR) in Maryland und der School of Medicine in Manchester. Das Team von Haas hat bei der Beschreibung jener Gene gearbeitet, die mit dem Eisenstoffwechsel assoziiert sind. Die Genomsequenz hat in kürzester Zeit wichtige Hinweise zur Aufklärung verschiedener Stoffwechsel- und Signalwege im Schimmelpilz geführt. „Auf der Basis dieser Daten können wir uns jetzt der Charakterisierung der Genfunktionen zuwenden“, meint Haas. Neben Aspergillus fumigatus wurden zwei weitere Schimmelpilze der Gattung sequenziert. Aspergillus nidulans gilt seit langem als Modellsystem für die Schimmelpilzforscher, weil er über einen sexuellen Zyklus verfügt und damit klassischen genetischen Analysen zugänglich ist. Er ist sehr anpassungsfähig und kann eine Vielzahl von organischen Substraten verwerten. Aspergillus oryzae ist ungiftig und wird vor allem in Japan in der Lebensmittelproduktion eingesetzt, da die vom Pilz produzierten Enzyme bei der Fermentierung von Sojaprodukten helfen.

Aspergillus ist eine Schimmelpilzgattung, die überall an feuchten Orten vorkommt. Die verschiedenen Spezies der Gattung haben nicht nur gefährliche, sondern auch nützliche Eigenschaften. Sie sind etwa wichtig bei der Kompostierung von organischem Material, produzieren Antibiotika wie Penicillin oder werden in der Lebensmittelproduktion verwendet. Andere Pilze hingegen bilden Mykotoxine, die teilweise sehr schädlich sind und daher zur Ungenießbarkeit von Nahrungsmitteln führen. Einige Pilzspezies verursachen zudem auch Allergien.