Kieler Forscher enthüllen Geheimnisse des Gen-Transfers bei Pilzen!

Kieler Forscher enthüllen Geheimnisse des Gen-Transfers bei Pilzen!

Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert ein neues, wegweisendes Projekt an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Dr. Michael Habig und seine Arbeitsgruppe für Evolutionäre Genetik der Pilze erhalten einen Starting Grant in Höhe von rund 1,5 Millionen Euro für das Projekt „MobiChrom: Mobile eukaryotische Chromosomen in pilzlichen Pathogenen“, das am 1. Januar 2026 beginnen wird und auf fünf Jahre angelegt ist. Die Forschung wird sowohl im Kiel Evolution Center (KEC) als auch am Center for Fundamental Research in Translational Evolutionary Biology (CeTEB) durchgeführt. Ziel des Projekts ist es, die Funktionsweise des horizontalen Chromosomentransfers bei Pilzen sowie dessen genetische Grundlagen zu entschlüsseln und die evolutionsbiologische Bedeutung zu untersuchen.

Horizontaler Gentransfer (HGT) bezeichnet die Übertragung genetischer Informationen zwischen bestehenden Organismen und nicht nur von Eltern zu Nachkommen. Dieser Prozess ist vorwiegend bei Prokaryoten, insbesondere Bakterien, beobachtbar und ermöglicht eine schnelle Anpassung an Veränderungen der Umwelt. Bei Pilzen hingegen wurde dieser Mechanismus bisher kaum untersucht, obwohl einige zwischen verschiedenen Individuen ganze Chromosomen übertragen können. Laut Wikipedia fördert HGT die Universalität des genetischen Codes und ermöglicht einen genetischen Austausch in der Biosphäre.

Zielsetzung des Projekts

Das Projekt „MobiChrom“ konzentriert sich auf akzessorische Chromosomen, die nicht lebensnotwendig sind und zwischen Pilzindividuen weitergegeben werden können. Das Forschungsteam wird ein Modellsystem bestehend aus fünf Arten der Pilzgattung Metarhizium verwenden, die in Symbiose mit Pflanzenwurzeln leben und Insekten befallen. Die Untersuchung hat mehrere zentrale Ziele:

• Bestimmung der Organismen, bei denen akzessorische Chromosomen vorkommen.
• Erfassung der Häufigkeit und Übertragungsraten akzessorischer Chromosomen.
• Verständnis der Auswirkungen auf die evolutionäre Dynamik verschiedener Pilzarten.

Das Team wird auch erforschen, welche Gene auf den mobilen Chromosomen die Schädlichkeit gegenüber Wirtsorganismen beeinflussen und welche molekularen Mechanismen den Transfer steuern. Bisherige Erkenntnisse zeigen, dass dieser Transfer bei einigen Pilzen regelmäßig vorkommt und evolutionäre Vorteile verschaffen kann, was für die Biologie pathogener Pilze von erheblicher Bedeutung ist.

Relevanz und Kontext

Horizontaler Gentransfer hat nicht nur bei Prokaryoten, sondern auch zunehmend bei Eukaryoten an Bedeutung gewonnen. So zeigen neuere Studien, dass sogar höhere Organismen, wie etwa Pflanzen und Tiere, durch HGT von Mikroben beeinflusst werden können. Der Austausch von genetischem Material zwischen verschiedenen Arten kann die evolutionäre Anpassung fördern und ist somit ein wesentliches Element der biologischen Diversität. Wie in einer Analyse aus PMCID erwähnt, ist HGT ein entscheidender Mechanismus, der der mikrobiellen Evolution zugrunde liegt und erhebliche Auswirkungen auf die Anpassungsfähigkeit von Organismen an ihre Umgebung hat.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Projekt „MobiChrom“ eine bedeutende Rolle im Verständnis von horizontalem Chromosomentransfer bei Pilzen spielen wird, dessen Auswirkungen auf die Biologie pathogener Pilze näher erforscht werden. Der interdisziplinäre Ansatz, in dem evolutionäre Genetik und molekulare Mechanismen kombiniert werden, könnte neue Perspektiven auf die Interaktion zwischen Pilzen und ihren Wirten eröffnen und ist somit von hoher wissenschaftlicher Relevanz.