Genom von Schimmelpilzen entziffert  

erstellt am
22. 12. 05

Innsbruck (universität) - Eine Gruppe von Wissenschaftlern hat das Genom von drei verwandten Schimmelpilzspezies entschlüsselt: Aspergillus nidulans, Aspergillus oryzae und Aspergillus fumigatus. Zur Bestimmung des letzteren leisten die Forscher um Univ.-Prof. Hubertus Haas an der Sektion für Molekularbiologie des Biozentrums Innsbruck einen wichtigen Beitrag. Die Zeitschrift Nature berichtet über die neuen Pilzgenome in ihrer am Donnerstag (22. 12.) erscheinenden Ausgabe. Aspergillus ist eine Schimmelpilzgattung, die überall an feuchten Orten vorkommt. Die verschiedenen Arten dieser Gattung haben für den Menschen sowohl wertvolle als auch schädliche Eigenschaften. Einerseits sind diese Schimmelpilze wichtig bei der Kompostierung von organischem Material, produzieren Antibiotika wie Penicillin oder werden in der Lebensmittelproduktion verwendet. Andererseits bilden manche Arten so genannte Mykotoxine, die teilweise sehr schädlich sind und daher zur Ungenießbarkeit von Nahrungsmitteln führen. Darüber hinaus können einige Arten Allergien verursachen oder abwehrgeschwächte Menschen infizieren. Die so genannte Aspergillose ist deshalb eine gefürchtete Erkrankung, weil die Therapiemöglichkeiten sehr begrenzt sind. Die Arbeitsgruppe um Hubertus Haas forscht seit Jahren am Aspergillus fumigatus, der als Hauptverursacher der Aspergillose gilt. Ihnen sind bereits entscheidende Fortschritte bei der Beschreibung des Eisenhaushaltes des Pilzes gelungen. Dies ist deshalb von großer Bedeutung, weil das Siderophorsystem - ein pilzspezifischer Eisenaufnahmemechanismus - essentiell für die Virulenz des Schimmelpilzes ist. Gelingt es die notwendige Eisenzufuhr zu stoppen, dann kann das Wachstum des Pilzes stark eingeschränkt werden. Die Innsbrucker Forscher arbeiten inzwischen auch an entsprechenden Ansatzpunkten für neue antifungale Therapien.

Turbo für die Forschung
"Die nun abgeschlossene Sequenzierung des Genoms von Aspergillus fumigatus ist für uns ein großer Fortschritt", erklärt Hubertus Haas. "Es wird für einen gewaltigen Schub in diesem Forschungsbereich sorgen". Erstellt wurde das Genom von einem Konsortium von knapp 30 Institutionen weltweit. Federführend waren dabei das Institute for Genomic Research (TIGR) in Maryland und die School of Medicine in Manchester. Die Innsbrucker Wissenschaftler halfen bei der Beschreibung jener Gene, 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", so Haas. Neben Aspergillus fumigatus wurden zwei weitere Schimmelpilze der Gattung sequenziert. Aspergillus oryzae ist ungiftig und wird vor allem in Japan in der Lebensmittelproduktion eingesetzt. Die vom Pilz produzierten Enzyme helfen zum Beispiel bei der Fermentierung von Sojaprodukten. 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.
     
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