Termine Fungiculture – A Hidden Treasure Trove
Termiten und Ihre Symbionten
Pilz-züchtende Termiten kultivieren in speziell gebauten Nestern den hochspezialisierten symbiontischen Pilz Termitomyces, dessen Fruchtkörper wiederum als Nahrungsquelle für die gesamte Termitenkolonie dienen. Erstaunlicherweise sind in den sogenannten Pilzgärten trotz substratreicher und damit idealer Wachstumsbedingungen bisher nur wenige andere Schadpilze und andere Freßfeinde identifiziert worden.
Naturstoffe aus Protektive Symbionten
Wie genau Termiten ihre hochspezialisierte Pilzmonokulturen gesund halten, ist bis heute nicht vollständig verstanden. Neben mechanischen Methoden tragen vermutlich insbesondere defensive Symbionten durch die Aussonderung von selektiven antifungalen und antibakteriellen Stoffen einen Teil zum natürlichen Abwehrsystem bei.
Natural Products
Biosynthese von Naturstoffen
Zudem untersuchen wir das biosynthetische Potential neuer, oder bisher wenig untersuchter Mikroorganismen, um neue Naturstoffe und damit neue Chemotypen mit selektiven pharmakologischen Eigenschaften aufzuspüren. Dazu haben wir die Genome von ausgewählten Mikroorganismen sequenziert und analysieren diese mit Hilfe verschiedener bioinformatischer Methoden. Die genetischen Informationen nutzen wir, um die Biosynthesewege von bekannten oder noch unbekannten Verbindungen enzymatisch genauer zu untersuchen.
Dokumentation
Wie ein Antibiotikacocktail Insekten schützt
Drittmittel
- ChemBioSys (DFG) seit 2016
- BiBiMac (DFG-ANR) ab 2018
Unsere Kooperationen
Zusammen mit der AG Poulsen untersuchen wir das Mikrobiom der Termiten, um das biochemische und biosynthetische Potenzial der mikrobiellen Gemeinschaften zu erfassen, um deren Interaktionsmechanismen mit dem Insektenwirt besser zu verstehen. Langfristig möchten wir dazu beitragen generellere Aussagen zur Entwicklung von Symbiosen formulieren zu können.
Zu dem arbeiten wir eng mit vielen anderen Arbeitsgruppen zusammen:
- AG Kim (Sungkyunkwan University, Republic of Korea)
- dem Biotechnikum (HKI), und der
- Jena Microbial Resource Collection (HKI)
Publikationen
(2021)
Genome reduction and relaxed selection is associated with the transition to symbiosis in the basidiomycete genus Podaxis.
iScience 24(6),
102680.
(2021)
Revised structural assignment of azalomycins based on genomic and chemical analysis.
Org Chem Front 8,
4791-4798.
(2021)
Comparative genomics reveals sanitary and catabolic capabilities of Actinobacteria within the fungus-farming termite symbiosis.
mSphere 6(2),
e01233-20.
(2021)
The termite fungal cultivar Termitomyces combines diverse enzymes and oxidative reactions for plant biomass conversion.
mBio 12(3),
e0355120.
(2021)
A community resource for paired genomic and metabolomic data mining.
Nat Chem Biol 17(4),
363-368.
(2021)
Comparative genomic and metabolic analysis of Streptomyces sp. RB110 morphotypes illuminates genomic rearrangements and formation of a new 46-membered antimicrobial macrolide.
ACS Chem Biol 16(9),
1482-1492.
(2021)
Targeted isolation of saalfelduracin B-D from Amycolatopsis saalfeldensis using LC-MS/MS-based molecular networking.
J Nat Prod 84(4),
1002-1011.
(2020)
Actinomadura rubteroloni sp. nov. and Actinomadura macrotermitis sp. nov., isolated from the gut of the fungus growing-termite Macrotermes natalensis.
Int J Syst Evol Microbiol 70(10),
5255-5262.
(2020)
Nocardia macrotermitis sp. nov. and Nocardia aurantia sp. nov., isolated from the gut of the fungus-growing termite Macrotermes natalensis.
Int J Syst Evol Microbiol 70(10),
5226-5234.
(2020)
Gene cluster activation in a bacterial symbiont leads to halogenated angucyclic maduralactomycins and spirocyclic actinospirols.
Org Lett 22(7),
2634-2638.