AIT-ForscherInnen zeigen Kommunikation zwischen Pilzen auf

Utl.: Fortschritte in der Vermehrung eines Performancepilzes =

Wien (OTS) - (AIT #Science #Innovation) - Schimmelpilzen eilt ihr
schlechter Ruf voraus, dennoch spielen sie in der industriellen
Herstellung vieler Produkte unseres täglichen Lebens, wie Papier oder
Textilien, aber auch für die Erzeugung von Biotreibstoffen eine
wichtige Rolle. ForscherInnen des AIT Austrian Institute of
Technology haben herausgefunden wie der Schlauchpilz Trichoderma
reesei mit seinen Artgenossen kommuniziert und sich vermehrt. Die
neuen Erkenntnisse sollen Fortschritte in der Optimierung des Pilzes
bringen.

Der Trichoderma reesei gehört zu den weltweit bedeutendsten
Schimmelpilzen und wird zur Produktion verschiedenster Enzyme in der
Biotechnologie eingesetzt. Die im Schlauchpilz vorhanden Proteine
werden weltweit in der Herstellung von Papier, zur Behandlung von
Textilien oder für die Erzeugung von Biotreibstoffen verwendet. Zudem
ist er leicht zu kultivieren, was ihn für die Industrie besonders
attraktiv macht.

Trichoderma reesei war der erste industriell wichtige Schimmelpilz
für den eine sexuelle Kreuzungsmethode unter Laborbedingungen
erreicht wurde. Dadurch ist es möglich, die Stammeigenschaften zu
verbessern und durch Züchtung weiter zu entwickeln, so wie das bei
Pflanzen schon lange gemacht wird. Davor konnten Verbesserungen der
Trichoderma reesei-Stämme nur mit gentechnischen Methoden oder durch
Gebrauch von Chemikalien erreicht werden.

Allerdings sind noch viele Pilze industriell in Verwendung, bei denen
die Kreuzung sehr langsam ist oder nicht zuverlässig funktioniert.
Ebenso kann man auch viele Pilze, die in der biologischen
Schädlingsbekämpfung angewendet kommen, noch nicht kreuzen. Gerade
bei diesen Pilzen ist die Züchtung ohne Gentechnik von immenser
Bedeutung für die Anpassung an Boden und Klima und die Verbesserung
der Wirkung. Das Verstehen der Vorgänge in Trichoderma reesei kann
auch die Kreuzung anderer Pilze verbessern oder überhaupt erst
ermöglichen.

Die Nutzung des Pilzes optimieren

Erstmals ist es gelungen, die "chemische" Kommunikation zwischen
potenziellen Partnern von Trichoderma reesei zu zeigen. Bis jetzt war
nicht bekannt, dass Pilze nicht nur mit Peptidpheromonen, sondern
auch mit chemischen Signalen auf mögliche Partner reagieren. "Durch
unsere Ergebnisse wissen wir mehr über die sexuelle Entwicklung des
Pilzes und über die chemischen Signale, die dabei gesendet werden.
Indem wir der Kommunikation zwischen Kreuzungspartnern auf den Grund
gehen, können wir den Pilz für die Industrie optimieren. Mit unserer
Forschung an diesen Signalen betreten wir absolutes Neuland", sagt
Monika Schmoll, Senior Scientist am AIT Health & Environment
Department. Ihre Ergebnisse haben die ExpertInnen im renommierten
Journal Molecular Microbiology veröffentlicht.

Die Nutzung von natürlichen Ressourcen und Produktionsmethoden sowie
biologische Methoden zur Pflanzenstärkung und Schädlingsbekämpfung
sind Kernthemen der Forschung am AIT.

Kommunikation über Pheromonsignale

In der neuen Studie versuchten ForscherInnen des AIT und der
Universität für Bodenkultur (BOKU, Abteilung Chemie nachwachsender
Rohstoffe) die Vorgänge bei der sexuellen Entwicklung besser zu
verstehen und die Kreuzung von verschiedenen Stämmen und damit
Kombination unterschiedlicher Eigenschaften zu optimieren. Und sie
fanden heraus, ein Protein der VELVET Familie, für die Erkennung
zwischen zwei T. reesei Stämmen und deren erfolgreiche sexuelle
Vermehrung wichtig ist. Es reguliert das Senden und den Empfangen von
Pheromonsignalen, sowie die Ausscheidung kleinster Moleküle, sobald
ein Vermehrungspartner in der Umgebung erkannt wird.

Signalwege weiter Erforschen

Die Experten möchte sich in den nächsten Schritten ansehen, durch
welche Gene die Kommunikation zwischen zwei Pilzen vor der Kreuzung
noch beeinflusst wird und welche Signalwege an dieser Kommunikation
beteiligt sind. "Wenn wir die Kommunikation nun weiter untersuchen,
könnte das auch die sexuelle Entwicklung bei anderen Spezies, bei
denen das noch nicht erreicht wurde, ermöglichen", so Schmoll.

Referenz
Molecular Microbiology. "Mating type-dependent partner sensing as
mediated by VEL1 in Trichoderma reesei". Bazafkan Hoda, Dattenböck
Christoph, Böhmdorfer Stefan, Tisch Doris, Stappler Eva, Schmoll
Monika. 2015 Mar 11. doi: 10.1111/mmi.12993. [Epub ahead of print]

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