URL: http://www.uni-jena.de/Forschungsmeldungen/151106_Kartoffelkrankheitserreger.pdf
Leben in lebensfeindlicher Umgebung
Science-Publikation enthüllt Fähigkeiten eines
Kartoffel-Krankheitserregers
Foto: Gulimila Shabuer
Der durch das Bakterium "Clostridium puniceum" ausgelöste Schaden bei Kartoffeln.
Ein Viertel aller pflanzlichen Lebensmittel weltweit verdirbt aufgrund von Pflanzenkrankheiten.
Wissenschaftler des Hans-Knöll-Instituts und der Universität Jena haben ein normalerweise
Sauerstoff-empfindliches Bakterium untersucht, das vor allem Kartoffeln befällt. Ihre Ergebnisse
zeigen völlig unerwartet, dass dieses Bakterium in der Lage ist, in Umgebung mit Sauerstoff
dennoch zu überleben. Wie dies geschieht, wurde nun im Fachmagazin Science veröffentlicht.
Kartoffeln zählen auf der ganzen Welt zu einem der wichtigsten Grundnahrungsmittel. Umso
verheerender ist es, wenn ein großer Teil der Ernte aufgrund von Fäulnis gar nicht erst auf dem
Teller landet. Die Verursacher sind oft Bakterien, die Kartoffeln zersetzen, so zum Beispiel
Clostridien. Doch eigentlich können diese nur in sauerstofffreier Umgebung leben, nicht jedoch in
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einer Kartoffel, in der immer Sauerstoff vorhanden ist.
Wie das scheinbar Unmögliche gelingt
Wie diesen Bakterien das scheinbar Unmögliche gelingt hat Gulimila Shabuer untersucht. Die
chinesische Doktorandin von der Universität Jena, die in der Abteilung Biomolekulare Chemie am
Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut arbeitet, hat bei
ihrer Forschung an dem Erreger der Kartoffelfäulnis, Clostridium puniceum, dessen ganz
besondere Fähigkeiten entdeckt: "Das Bakterium produziert eine Gruppe von Wirkstoffen, die
Clostrubine, die es ihm ermöglichen, in sauerstoffreicher Umgebung zu leben." Wie genau das
funktioniert, können die Wissenschaftler bisher aber noch nicht sagen.
Doch ist dies nicht der einzige Überlebensvorteil des Bakteriums. Die Wirkstoffe machen es auch
wehrhaft gegen andere Krankheitserreger in der Pflanze, die mit ihm konkurrieren. Sie wirken also
antibiotisch. Dass Anaerobier, also sauerstofffeindliche Bakterien Antibiotika produzieren können,
hatte die Gruppe von Prof. Dr. Christian Hertweck erstmals 2010 am Beispiel des Closthioamids
nachgewiesen. Doch die Doppelfunktion der Clostrubine ist neu und deckt eine neue Strategie von
Krankheitserregern in Pflanzen auf. Das Bakterium ist nicht nur in der Lage, Wirkstoffe zu
produzieren, die potente Antibiotika sind. Diese Wirkstoffe helfen dem Bakterium auch noch beim
Überleben in einer sauerstoffreichen Umgebung.
Seine Ergebnisse hat das Jenaer Team in Zusammenarbeit mit dem australischen Peter Doherty
Institute for Infection and Immunity im weltweit renommierten Journal Science veröffentlicht.
Original-Publikation:
Shabuer G, Ishida K, Pidot SJ, Roth M, Dahse HM, Hertweck C (2015): Plant-pathogenic
anaerobic bacteria use aromatic polyketides to access aerobic territory. Science, 350 (6261),
670-674. DOI: 10.1126/science.aac9990
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