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.

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.

(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. Details PubMed Open Access
(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. Details PubMed Open Access
(2020) Gene cluster activation in a bacterial symbiont leads to halogenated angucyclic maduralactomycins and spirocyclic actinospirols. Org Lett 22(7), 2634-2638. Details PubMed
(2020) Stereoselective construction of (E,Z)-1,3-dienes and its application in natural product synthesis. Adv Synth Catal 362, 1-2. (Review) Details
(2020) Xyloneside A: A new glycosylated incisterol derivative from Xylaria sp. FB. ChemBioChem 21(16), 2253-2258. Details PubMed Open Access PDF
(2020) Absolute configuration and corrected NMR assignment of 17-hydroxycyclooctatin, a fused 5-8-5 tricyclic diterpene. J Nat Prod 83(2), 354-361. Details PubMed
(2020) Polyhalogenation of isoflavonoids by the termite-associated Actinomadura sp. RB99. J Nat Prod 83(10), 3102-3110. Details PubMed Code
(2020) Targeted discovery of tetrapeptides and cyclic polyketide‐peptide hybrids from a fungal antagonist of farming termites. ChemBioChem 21(20), 2991-2996. Details PubMed Open Access PDF
(2020) Steptomyces smaragdinus sp. nov. isolated from the gut of fungus growing-termite Macrotermes natalensis. Int J Syst Evol Microbiol 70(11), 5806-5811. Details PubMed Open Access PDF Code
(2019) Mechanistic characterization of three sesquiterpene synthases from the termite-associated fungus Termitomyces. Org Biol Chem 17(13), 3348-3355. Details PubMed
(2019) Reviewing the taxonomy of podaxis: Opportunities for understanding extreme fungal lifestyles. Fungal Biol 123(3), 183-187. (Review) Details PubMed Open Access PDF
(2019) Tropolone natural products. Nat Prod Rep 36(8), 1137-1155. Details PubMed
(2019) Efomycins K and L from a termite-associated Streptomyces sp. M56 and their putative biosynthetic origin. Front Microbiol 10, 1739. Details PubMed Open Access PDF
(2019) Beauvetetraones A-C, phomaligadione-derived polyketide dimers from the entomopathogenic fungus, Beauveria bassiana. Org Chem Front 6, 162-166. Details
(2019) Disease-free monoculture farming by fungus-growing termites. Sci Rep 9(1), 8819. Details PubMed Open Access PDF
(2019) Fridamycin A, a microbial natural product, stimulates glucose uptake without inducing adipogenesis. Nutrients 11(4), 765. Details PubMed Open Access PDF
(2018) Natural products from Actinobacteria associated with fungus-growing termites. Antibiotics 7(3), 83. Details PubMed Open Access
(2018) Precursor-directed diversification of cyclic tetrapeptidic pseudoxylallemycins. ChemBioChem 19(21), 2307-2311. Details PubMed
(2018) Natalenamides A-C, cyclic tripeptides from the termite-associated Actinomadura sp. RB99. Molecules 23(11), 3003. Details PubMed Open Access PDF
(2018) Chemical identification of isoflavonoids from a termite-associated Streptomyces sp. RB1 and their neuroprotective effects in murine hippocampal HT22 cell line. Int J Mol Sci 19(9), 2640. Details PubMed Open Access PDF
(2018) The inhibitory effects of cyclodepsipeptides from the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana on myofibroblast differentiation in A549 alveolar epithelial cells. Molecules 23(10), 2568. Details PubMed Open Access PDF
(2017) Macrotermycins A-D, Glycosylated Macrolactams from a Termite-Associated Amycolatopsis sp. M39. Org Lett 19(5), 1000-1003. Details PubMed Code
(2017) Wie sich Bakterien schützen. Nachrichten aus der Chemie 65(1), 21-25. (Review) Details Open Access Code
(2017) Isolation, biosynthesis and chemical modifications of rubterolones A–F, rare tropolone alkaloids from Actinomadura sp. 5-2. Chem Eur J 23(39), 9338-9345. Details PubMed Code
(2017) Linear Peptides Are the Major Products of a Biosynthetic Pathway That Encodes for Cyclic Depsipeptides. Org Lett 19(7), 1772-1775. Details PubMed Code
(2016) Natural products from microbes associated with insects. Beilstein J Org Chem 12, 314-327. Details PubMed Open Access Code
(2016) Pseudoxylallemycins A-F, cyclic tetrapeptides with rare allenyl modifications isolated from Pseudoxylaria sp. X802: A competitor of fungus-growing termite cultivars. Org Lett 18, 3338-3341. Details PubMed
(2016) Termisoflavones A-C, Isoflavonoid Glycosides from Termite-Associated Streptomyces sp. RB1. J Nat Prod 79(12), 3072-3078. Details PubMed
(2016) A New Diketopiperazine, Cyclo(D-trans-Hyp-L-Leu) from a Kenyan Bacterium Bacillus licheniformis LB 8CT Nat Prod Commun 4(11), 461-463. Details
(2016) DNA Extraction from Fungi Environmental Field Samples Promega Corporation Web site Details Open Access
(2015) A new antibacterial octaketide and cytotoxic phenylethanoid glycosides from Pogostemon cablin (Blanco) Benth Bioorg. Med. Chem. Lett. 14(25), 2834-2836. Details PubMed
(2014) Naphthalenones and isocoumarins from a Costa Rican fungus Xylariaceae sp. CR1546C Journal of Chemical Research 38(12), 722-725. Details
(2014) Natalamycin A, an ansamycin from a termite-associated Streptomyces sp Chem. Sci. 5(11), 4333-4338. Details PubMed
(2014) Bacterial symbionts in agricultural systems provide a strategic source for antibiotic discovery. J Antibiot (Tokyo) 67(1), 53-58. Details PubMed
- ChemBioSys (DFG) seit 2016
- BiBiMac (DFG-ANR) ab 2018
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)
Dr. Christine Beemelmanns
Leitung
Telefon: +49 3641 532-1525 E-Mail: christine.beemelmanns@leibniz-hki.de