FOR 1334:  Determinants of Polarized Growth and Development in Filamentous Fungi

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 140043741

Filamentöse Pilze sind in der Natur weit verbreitet und dort maßgeblich am Stoffumsatz im Boden beteiligt. Die metabolische Vielseitigkeit wird durch den Menschen bereits seit Tausenden von Jahren bei der Lebensmittelherstellung genutzt. Daneben haben filamentöse Pilze einen ausgeprägten Sekundärmetabolismus und bilden Antibiotika ebenso wie cancerogene oder toxische Substanzen. Es gibt auch einige pathogene Vertreter, die insbesondere bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem sehr schnell zum Tode führen. Allen filamentösen Pilzen gemeinsam ist ihre Wuchsform, die unendlich wachsenden Pilzfäden oder Hyphen.
Die Projekte, die in der binationalen Forschergruppe vereinigt sind, analysieren unterschiedliche Aspekte der Zellbiologie der Hyphen, um die grundlegenden Mechanismen des polaren Wachstums zu verstehen. Ein Schwerpunkt ist die Untersuchung der Rolle der verschiedenen Cytoskelette und ihrer entsprechenden Motorproteine. Diese Elemente dienen dazu, Vesikel in den Zellen zur Zellspitze zu transportieren, wo sie mit der Membran fusionieren, so die Membran vergrößern und ihren Inhalt nach außen abgeben. Zum Inhalt gehören vermutlich Enzyme, die für die Zellwandbildung notwendig sind.
Die zellbiologischen Vorgänge sind vielfältig mit anderen zellulären Prozessen verknüpft. Eine solche Verknüpfung stellt oxidativer Stress dar, in dessen Verlauf reaktive Sauerstoffspezies (ROS) gebildet werden. Es hat sich herausgestellt, dass diese ROS nicht nur für Zellen toxisch sind, sondern auch als Signalmoleküle wirken können. Die Rolle dieser Moleküle im Hyphenwachstum wird durch einige Gruppen untersucht.
Filamentöse Pilze zeichnen sich durch die Fähigkeit aus, Sporen zu bilden, kleine Verpackungseinheiten, mit denen sich die Pilze in der Umwelt verbreiten können. Die Bildung dieser Sporen erfolgt an differenzierten Hyphen, sodass die Zellbiologie entsprechend angepasst werden muss.
Die Forschergruppe untersucht das Hyphenwachstum nicht nur an einem ausgewählten Pilz, sondern vergleichend an mehreren Pilzen, sodass generelle Prinzipien erarbeitet werden sollen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Internationaler Bezug: Mexiko

Projekte

• Central Project (Antragsteller Fischer, Reinhard )
• Central Project (Antragsteller Fischer, Reinhard )
• Gene expression profiling for the identification of polarity determinants during fungal development: Characterization of NOX enzymes (P7) (Antragsteller Kück, Ulrich )
• Interplay between controlled protein degradation, response to oxidative stress and polarized growth in Aspergillus fumigatus (P13) (Antragsteller Braus, Gerhard H. )
• Polarized growth and the role of detyrosinated microtubules (P1) (Antragsteller Fischer, Reinhard )
• Redox regulation, development and hyphal growth in Aspergillus nidulans (Antragsteller Brakhage, Axel )
• The role of PAM2 proteins during polar growth of U. maydis (P4) (Antragsteller Feldbrügge, Michael )
• The role of small GTPases for exocyst localization and regulation of polar growth in Ustilago maydis (P6) (Antragsteller Bölker, Michael )
• The role of the conserved Schizosaccharomyces pombe 1/3 inositol polyphosphate kinase Asp1 in polarized growth (P5) (Antragstellerin Fleig, Ursula-Nicole )
• Transcriptional networks controlling polarized growth in U. maydis (P9) (Antragsteller Kämper, Jörg )

• Sprecher: Professor Dr. Reinhard Fischer