Prähistorische antibakterielle Naturstoffe gewinnen

Mit der Paläobiotechnologie verfolgen wir einen neuen Ansatz, um neben der räumlichen auch die zeitliche Dimension in der Naturstoff-Forschung zu erschließen und neuartige Wirkstoffe zu finden. Dazu untersuchen wir prähistorische Mikrobiome (bspw. aus dem Zahnstein und Skelettresten) und Mikrobiome traditionell lebender Gesellschaften, die wenig Kontakt mit pharmazeutisch hergestellten Antibiotika haben. Dabei verfolgen wir drei Strategien:

  1. „Wiederherstellung“ von biosynthetischen Genen aus prähistorischer DNA in Bakterien;
  2. Identifizierung Antibiotika produzierender Bakterien in ursprünglichen Mikrobiomen;
  3. Studium der Evolution von Antibiotika-Resistenz-Genen, um mehr über die Ausbreitung von (multi-)resistenten Erregern zu lernen.

Mitarbeiter*innen

Sabrina Even
James Fellows Yates
Jasmin Frangenberg
Rosa Herbst
Yusuke Hioki
Anan Ibrahim
Martin Klapper
Juliane Kratz
Hannah Mendler
Raed Nachawati
Akari Shinoda
Raphaela Stahl
Pierre Stallforth
Harikumar Suma
Ina Wasmuth
Shuaibing Zhang

Publikationen

Klapper M*, Hübner A*, Ibrahim A*, Wasmuth I, Borry M, Haensch VG, Zhang S, Al-Jammal WK, Suma H, Fellows Yates JA, Frangenberg J, Velsko IM, Chowdhury S, Herbst R, Bratovanov EV, Dahse HM, Horch T, Hertweck C, González Morales MR, Straus LG, Vilotijevic I, Warinner C, Stallforth P (2023) Natural products from reconstructed bacterial genomes of the Middle and Upper paleolithic. Science 380(6645), 619-624.
Pflanze S, Mukherji R, Ibrahim A, Günther M, Götze S, Chowdhury S, Reimer L, Regestein L, Stallforth P (2023) Nonribosomal peptides protect Pseudomonas nunensis 4A2e from amoebal and nematodal predation. Chem Sci 14(41), 11573-11581.
Baunach M, Chowdhury S, Stallforth P, Dittmann E (2021) The landscape of recombination events that create nonribosomal peptide diversity. Mol Biol Evol 38(5), 2116-2130.
Götze S, Arp J, Lackner G, Zhang S, Kries H, Klapper M, García-Altares M, Willing K, Günther M, Stallforth P (2019) Structure elucidation of the syringafactin lipopeptides provides insight in the evolution of nonribosomal peptide synthetases. Chem Sci 10(48), 10979-10990.