HYPHOBIOME

Die Vorstellung eines gesunden Organismus hat sich erst kürzlich von völlig mikrobenfrei zur Erkenntnis der unausweichlichen Interdependenz zwischen dem Organismus und den Mikroorganismen, die er beherbergt, umgewandelt. Die hat zur Entwicklung neuer Behandlungsmethoden in der Medizin und der Agrarwissenschaft geführt, um die Gesundheit des Wirts zu fördern. Verständlicherweise haben sich die Studien zunächst auf die uns am nächsten stehenden Wirte wie Tiere konzentriert. Da immer deutlicher wird, dass kein komplexer Organismus ohne symbiotische Verbindungen auskommt, ist es von Interesse, die übrigen Bereiche des Lebendigen noch gründlicher zu erforschen. Zieht man ihre Häufigkeit in Betracht, gehören Pilze zu den unauffälligsten Organismen der meisten Bodenökosysteme. Sie werden immer noch weitgehend als eigenständige Organismen angesehen, so wie man das vor nicht allzu langer Zeit noch von Tieren und Pflanzen dachte. Es wird zwar eingeräumt, dass dies eine falsche Vorstellung sein könnte, doch ist das Ausmaß der Interaktionen von Pilzen mit anderen Mikroorganismen noch weitgehend unbekannt. In den meisten Böden leben Bakterien und Pilze dicht beieinander, und die Wechselwirkungen zwischen beiden Arten sind häufig. Sie reichen von einem distanzierten Austausch von Molekülen bis hin zu spezialisierten Interaktionen auf der Grundlage eines direkten physischen Kontakts. Einige Bakterien besiedeln die Oberflächen der Pilze, während andere Subpopulationen innerhalb der Pilzzellen bilden. Obwohl diese Art der Assoziation für einzelne Pilze und Bakterien gut beschrieben ist, gibt es immer noch erhebliche Wissenslücken über die Mechanismen, die den Interaktionen zwischen Pilzen und Bakterien zugrunde liegen. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass das bekannte Spektrum der Pilz-Bakterien Assoziationen nur die Spitze des Eisbergs ist. Das HYPHOBIOME-Projekt will ein besseres Verständnis der Pilz-Bakterien-Assoziationen fördern, indem es sich auf einem spezifischen Modell konzentriert, das einer eingehenden Charakterisierung unterzogen werden soll. Vorläufige Beobachtungen an diesem Modell lassen vermuten, dass Pilze eine Vielzahl spezialisierter Bakterien beherbergen, die in Pilzzellen eindringen und darin leben können. Der gewählte Pilz ist selbst in Assoziationen mit Pflanzen involviert, was die Untersuchung von dreigliedrigen Wechselwirkungen ermöglicht. Mithilfe einer Reihe von Charakterisierungsmethoden werden wir die bakteriellen Symbionten sowie ihre Funktionen und Aktivitäten innerhalb der Pilzhyphen identifizieren. Dies wird an Stämmen einer einzigen Pilzart durchgeführt, die aus verschiedenen Regionen Europas isoliert wurden. Zudem werden wir die Bedeutung der bakteriellen Symbionten für ihren Wirt untersuchen, indem wir die Auswirkungen ihrer An- oder Abwesenheit auf den Stoffwechsel des Pilzes untersuchen. Schließlich sollen die Auswirkungen der bakteriell-pilzlichen Assoziation auf die Pilz-Pflanzen-Interaktion bestimmt werden.