Bestimmung der Rolle nicht-ribosomaler Peptide und eines Statins, das vom Nematoden-fangenden Pilz Duddingtonia flagrans während der Interaktion mit Caenorhabiditis elegans produziert wird

• Antragstellerin: Dr. Maria Cristina Stroe
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497485743

Ziel dieses Projekts ist es, einen Überblick über die Entwicklung und Funktion von Sekundärmetaboliten in Nematoden-fangenden Pilzen zu erhalten. Dies wird erreicht, indem (i) die unerforschten Biosynthesegene von D. flagrans während der Interaktion von D. flagrans mit C. elegans charakterisiert werden und (ii) die Rolle eines von D. flagrans produzierten Statins während der Prädation des Nematoden aufgezeigt wird. Da Nematoden-fangenden Pilze wie D. flagrans zwei Lebensweisen haben, nämlich saprotroph und räuberisch, können wir davon ausgehen, dass die zu gewinnenden Daten neue übertragbare Erkenntnisse über nematizide und antimikrobielle Arzneimittel liefern werden.Das erste Ziel dieses Projektes ist die funktionelle Charakterisierung der nicht-ribosomalen Peptidsynthetasen von D. flagrans. Diese wurden bereits durch bioinformatische Analysen identifiziert. Die meisten putativen Biosynthesegene werden in D. flagrans kaum exprimiert. Um eine schnelle Isolierung der Verbindungen zu gewährleisten, werden im Rahmen des Projektes die kryptischen Gene oder Gencluster zunächst in A. nidulans exprimiert. Das zweite Ziel ist die Identifizierung und Reinigung der resultierenden Sekundärmetaboliten. Daher werden die A. nidulans Transformantenstämme kultiviert, mit chemischen Lösungsmitteln extrahiert und mittels HPLC und MS analysiert. Darüber hinaus werden die identifizierten Verbindungen im Rahmen der Arzneimittelentdeckung umfangreichen Bioaktivitätstests unterzogen. Das dritte Ziel ist die Identifizierung der ökologischen Rolle der Sekundärmetaboliten von D. flagrans. Zu diesem Zweck wird die Expression der Kandidaten Gene von D. flagrans mit einem Fluoreszenzreporterstamm untersucht. Es warden Transformantenstämme von D. flagrans erzeugt und mit C. elegans in Kontakt gebracht. Schließlich soll die Rolle des von D. flagrans produzierten Statins entschlüsselt werden, die von D. flagrans in den Hyphenfallen produziert und zur Abtötung von C. elegans gebildet werden. Dies wird durch C. elegans Reporter-Stämme, Transkriptomanalyse und einen Bead-Assay mit immobilisiertem Statin erreicht. Die identifizierten Zielproteine werden entfernt und die Anfälligkeit der resultierenden C. elegans-Stämme gegenüber dem Pilz bewertet.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle