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Projekt
Erschließung des funktionellen Potentials spezialisierter Metabolite in Eubacteriales aus dem menschlichen Darm
Antragsteller
Professor Dr. Thomas Clavel; Professor Dr. Tobias A. M. Gulder
Fachliche Zuordnung
Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 564360227
Naturstoffe des Darmmikrobioms sind chemisch vielfältig, aber funktionell wenig erforscht. Unsere bisherigen Arbeiten an Darmbakterien haben chemisch und biologisch nicht charakterisierte RiPP-Biosynthesewege (ribosomal synthetisierte und posttranslational modifizierte Peptide) entdeckt, die spezifisch in Vertretern des Phylum Bacillota vorkommen. In diesem Projekt werden wir die Struktur-Funktions-Beziehung innerhalb dieser neuen Klasse von NPs in Eubacteriales aufklären, insbesondere in Clostridium und Blautia spp. Dabei werden wir Blautia wexlerae als neuen Modellorganismus etablieren und die funktionelle Vielfalt seines gesamten spezialisierten Metaboloms aufklären, wobei wir auf unsere komplementäre Expertise in der biomolekularen NP-Chemie, der Gentechnik, der anaeroben Kultivierung und der mikrobiellen Ökologie zurückgreifen. Ein Werkzeugkasten wird entwickelt, um die relevanten NPs biotechnologisch herzustellen, zu reinigen und chemisch zu charakterisieren sowie Knockout-Stämme und Transposon (Tn)-Mutantenbibliotheken von Produzenten- und Zielstämmen (d. h. empfindlich gegenüber den NPs) zu erstellen. Die antimikrobielle Aktivität und die Effekte auf Wirtszellen werden durch in-vitro und in-vivo Assays bestimmt. Zeitserien-Proteomanalysen in An- bzw. Abwesenheit der NPs und Screeningverfahren von Tn-Mutantenbibliotheken werden die Auswirkungen auf Zielstämme und die der Wirkung zugrunde liegenden molekularen Mechanismen aufklären. Synthetische Gemeinschaften (Syncoms) menschlicher Darmbakterien (www.hibc.rwth-aachen.de) werden generiert, um die funktionelle Rolle der neuen NPs unter nativen Bedingungen in gnotobiotischen Mäusen zu untersuchen. Diese Arbeit wird bisher unbekannte mikrobielle Funktionen im Darm aufdecken und neue Wege für eine gezielte Manipulation des Ökosystems eröffnen, was perfekt in den Rahmen des SPP2474 passt.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
