Mikrobielle Interaktionen und Wirkstoffe in marinen Symbiosen

Alle höheren Organismen sind mit Mikroorganismen verbunden. Die Koexistenz dieser verschiedenen Partner und die Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikrobe sind von entscheidender Bedeutung für das Leben auf der Erde. Detaillierte Kenntnisse der mikrobiellen Physiologie und der molekularen Interaktionsmechanismen sind daher für das Verständnis biologischer Prozesse unerlässlich. Bakterielle Symbionten erfüllen vielfältige Aufgaben: Sie versorgen ihre Wirte mit Nährstoffen, ermöglichen den Zugang zu unwirtlichen Lebensräumen oder produzieren antimikrobielle bioaktive Verbindungen.

Um die molekularen Mechanismen symbiotischer Assoziationen aufzuklären, untersuchen wir die Eigenschaften bakterieller Symbionten mariner Invertebraten, insbesondere von Schiffsbohrwürmern. Diese holzbohrenden Muscheln kommen in marinen Ökosystemen aller Ozeane vor. Sie sind von immenser wirtschaftlicher Bedeutung, da sie Holzkonstruktionen wie Schiffe, Buhnen und Kaianlagen zerstören können. Sie leben in enger Symbiose mit stickstoffbindenden Bakterien in ihren Kiemen. Unser Wissen über die Physiologie der bakteriellen Symbionten und ihre Rolle in dieser Symbiose ist sehr begrenzt. Es ist uns gelungen, bakterielle Symbionten der Gattung Teredinibacter aus Exemplaren des Ostseeschiffsbohrers Teredo navalis LINNAEUS, 1758 zu isolieren. In Zusammenarbeit mit externen Partnern (Göttinger Genomics Laboratory (G2L) und Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSMZ)) charakterisieren wir die Physiologie und Anpassungsstrategien dieser Endosymbionten. Darüber hinaus untersuchen wir in enger Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e. V. Hans-Knöll-Institut (HKI) in Jena das pharmazeutisch relevante Potential der Schiffsbohrwurm-Symbionten zur Produktion von bioaktiven Sekundärmetaboliten.

Verantwortliche Mitarbeiter:

Stefan E. Heiden, Christian Schmidt

 

Literatur:

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