Research Result

Pilze nutzen uralte antimikrobielle Proteine, um Wirte und deren Mikrobiome anzugreifen

Ein Forschungsteam hat den überraschenden evolutionären Ursprung pilzlicher „Effektorproteine“ entdeckt: Moleküle, die Krankheitserreger heute zur Infektion ihrer Wirte nutzen, scheinen sich aus uralten antimikrobiellen Proteinen entwickelt zu haben. Die Erkenntnisse sind bedeutsam für Krankheitsbekämpfung, Pflanzenschutz und Ernährungssicherheit sowie für die Medizin. Erstautor Dr. Fantin Mesny hat herausgefunden, dass grob geschätzt bis die Hälfte aller Proteine, die ein Pilz ausscheidet, antimikrobiell wirken, also Mikroorganismen stören oder abtöten können. Jeder Pilz scheidet vermutlich Hunderte von antimikrobiellen Proteinen aus, die in der Forschung bisher noch nicht als antimikrobiell bekannt waren. Das internationale Forschungsteam um den Kölner Pflanzenwissenschaftler Professor Dr. Bart Thomma vom Institut für Pflanzenwissenschaften, dem Sonderforschungsbereich MiBiNet und dem Exzellenzcluster für Pflanzenwissenschaften CEPLAS hat die Studie gerade unter dem Titel „Plant-associated fungi co-opt ancient antimicrobials for host manipulation“ in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Quelle: Uni Köln
Research Result

Landwirtschaft in Städten könnte rund 28 Prozent des Gemüsebedarfs in Europa decken

Ein Beispiel für urbane Landwirtschaft: Beete und Spalierobst entlang der Stadtmauern in der "essbaren Stadt" Andernach. Foto und (c): Katharina Sartison, IOER Media

Eine neue Studie von Forschenden aus den Niederlanden und Deutschland kommt zu dem Ergebnis, dass urbane Landwirtschaft in europäischen Städten jährlich bis zu 20 Millionen Tonnen Gemüse produzieren könnte. Dies entspräche etwa einem Drittel der derzeitigen Gemüseproduktion in der Region. Die in der Fachzeitschrift Sustainable Cities and Society veröffentlichte Studie des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung (IÖR) analysiert systematisch das Potenzial urbaner Landwirtschaft für 840 Städte in 30 europäischen Ländern. Erstautor Stepan Svintsov vom IÖR resümiert: „Mithilfe eines GIS-basierten Analyseansatzes haben wir untersucht, wie ungenutzte Flächen wie Dächer, Hausgärten, Grünflächen und unbebaute städtische Grundstücke in produktive Gemüseanbauflächen umgewandelt werden könnten. Wir kommen zu dem Ergebnis, dass sich dadurch 28 Prozent des Gemüsebedarfs von 190 Millionen Europäern decken ließen.“

Quelle: IÖR
Research Result

Regenwälder können weiteren CO₂-Anstieg kurzzeitig puffern – aber das hat seinen Preis

Tropische Wälder sind eine der weltweit wichtigsten Kohlenstoffsenken. Eine Studie deutet darauf hin, dass selbst kleine Unterholzbäume bei steigendem CO2-Gehalt in der Atmosphäre vorübergehend mehr CO2 speichern können. Ihre langfristige Kapazität zur Kohlenstoffspeicherung könnte aber durch Nährstoffmangel eingeschränkt sein und diese Fähigkeit beeinflussen. Das zeigt die im Fachjournal Nature Communications veröffentlichte Studie von Forschenden der Technischen Universität München (TUM), der Universität Wien und des Nationalen Instituts für Amazonasforschung in Brasilien.

Quelle: TUM
Research Result

Wie Bakterien das Immunsystem von Pflanzen überlisten

Wie es bakteriellen Krankheitserregern gelingt, pflanzliche Abwehrmechanismen effektiv zu überwinden, haben Forschende analysiert und sind auf ein überraschendes Ergebnis gestoßen: Die Erreger kapern winzige Kompartimente in Pflanzenzellen – sogenannte Processing Bodies oder P-Bodies – um die Proteinproduktion genau dann abzuschalten, wenn die Pflanze sie am dringendsten benötigt. Diese bislang unbekannte Strategie des Pflanzenpathogens Pseudomonas syringae beschreiben die Forschenden der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Prof. Dr. Suayb Üstün kürzlich in der Zeitschrift Science Advances.

Quelle: RUB
Research Result

Wie nützliche Pilze in Getreide-Wurzeln eindringen ohne eine starke Immunreaktion auszulösen

Der Wurzelendophyt Serendipita indica nutzt ein spezialisiertes Enzymmodul, um die Zellwände von Gräsern umzugestalten und die Symbiose mit einkeimblättrigen Wirtspflanzen wie Gerste zu fördern. Das zeigt eine Studie in der Zeitschrift Molecular Plant, die vor ein paar Tagen erschien. Die Forschenden belegen außerdem, dass dieser Prozess sorgfältig koordiniert werden muss, da Xylanfragmente die Immunaktivierung verstärken können. Dabei wirken mehrere Enzyme zusammen: Als Erstes setzen Xylanasen Zellwandfragmente frei, während SiAXE und andere Enzyme diese Moleküle weiterverarbeiten, und so die Besiedlung der Wirtspflanze unterstützen und gleichzeitig eine anhaltende Immunstimulation begrenzen. Insgesamt liefert die Arbeit des Teams um Prof. Dr. Alga Zuccaro vom Cluster of Excellence on Plant Sciences (CEPLAS) an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf neue Einblicke in die Mechanismen, mit denen S. indica die Anpassung an den Wirt und die Immunverträglichkeit in Einklang bringt, und zeigt damit die große Bedeutung von Grundlagenforschung für eine zukünftige, nachhaltige Landwirtschaft.

Quelle: CEPLAS
Research Result

Wie der Klimawandel die Nährstoffdynamik in Seen und Stauseen beeinflusst

Eine veränderte Nährstoffdynamik wegen erhöhter Wassertemperaturen und veränderter Schichtungsverhältnisse durch den Klimawandel begünstigt das Wachstum schädlicher Algenblüten. Das ist das Ergebnis einer neuen Langzeitstudie unter Federführung eines Teams um Prof. Dr. Stefan Peiffer am Lehrstuhl für Hydrologie des Bayreuther Zentrums für Ökologie und Umweltforschung (BAYCEER) der Universität Bayreuth, die im fränkischen Seenland durchgeführt wurde. Über ihre Erkenntnisse berichten die Forschenden im Fachjournal Water Resources Research. „Zum ersten Mal konnten wir anhand realer Langzeit-Daten zeigen, dass die erhöhte Wassertemperatur aufgrund des Klimawandels zu einem höheren Risiko für schädliche Blaualgenblüten führt aufgrund der Änderung der Schichtungsdynamik und der Erhöhung der seeinternen Phosphorrücklösung aus dem Sediment", resümiert Peiffer. "Damit betonen unsere Ergebnisse die Dringlichkeit, Klimafolgen für die Gesundheit und Renaturierung von Seen weltweit zu berücksichtigen, insbesondere vor dem Hintergrund, dass sich der Klimawandel in den kommenden Jahrzehnten verstärken wird“, sagt der Hydologe.

Quelle: Uni Bayreuth