Antimikrobielle Effektor-Sekretion Pflanzen-kolonisierender Pilze und ihre Rolle in der endophytischen Lebensweise

• Antragsteller: Dr. Fantin Mesny
• Fachliche Zuordnung: Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508411006

Pflanzen werden in der Natur von einer Vielzahl an Mikroorganismen kolonisiert. Zu diesen Mikroorganismen gehören Bakterien, Pilze und Oomyceten, und gemeinsamen bilden sie die Mikrobiota der Pflanze. Mikroben, welche innerhalb des pflanzlichen Gewebes leben, werden als Endophyten bezeichnet. Pilze sind ein wichtiger Bestandteil der Mikrobiota, denn sie beeinflussen die Leistungsfähigkeit und das weltweite Vorkommen der Pflanzen. Sie haben eine Vielzahl an Mechanismen entwickelt, um Pflanzen zu kolonisieren, unter anderem die Sekretion kleiner Proteine, welche Effektoren genannt werden. Diese haben ein breites Spektrum an Funktionen und sind besonders dafür bekannt, das Immunsystem des Wirts zu manipulieren. Kürzlich wurde gezeigt, dass die Pilzspezies Verticillium dahliae in der Lage ist, Effektoren mit antimikrobieller Aktivität zu sekretieren, und dadurch die Mikrobiota der Pflanze verändern kann. Durch Inhibition des Wachstums von Bakterien oder anderer kompetitiver Pilze, ermöglichen die Effektoren ein Wachstum von V. dahliae in der Pflanzenwurzel. Diese Studie hat die Absicht herauszufinden, wie weit die Verwendung antimikrobieller Effektoren unter pilzartigen Endophyten verbreitet ist. Hierfür werden wir (1) einen Algorithmus entwickeln, welcher die antimikrobielle Aktivität pilzartiger Effektoren vorhersagt; (2) die Erhaltung und Evolution antimikrobieller Effektoren in einem diversen Set an Pflanzen-assoziierten Pilzen, eingeschlossen Endophyten, untersuchen; (3) bewerten auf welche Art Pilze, die in der Lage sind eine Vielzahl an antimikrobiellen Effektoren zu sekretieren, endophytische Pflanzen-Mikrobiota beeinflussen. Das erwartete Resultat dieses Projektes ist die Entdeckung und funktionelle Validierung antimikrobieller Effektoren mit starkem Einfluss auf mikrobielle Gemeinschaften, und dementsprechend deren essentielle Rolle in der endophytischen Lebensweise von Pilzen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle