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

Laurenz Albert
Judith Boldt
Sabrina Even
James Fellows Yates
Alexander Gale
Rosa Herbst
Yusuke Hioki
Thorben Kirbach
Martin Klapper
Juliane Kratz
Maya Lobo
Raed Nachawati
Jannis Schubert
Raphaela Stahl
Pierre Stallforth
Colin Strohbach

Publikationen

Wasmuth I, Ibrahim A, Köhler P, Hovhannisyan H, Marcet-Houben M, Gabaldón T, Tsolmon S, Warinner C, Stallforth P# (2026) Growth promotion of milk-associated Candida zeylanoides by a cyclic lipopeptide produced by Pseudomonas. ISME J [Epub ahead of print]
Herbst R, Ibrahim A, Hübner A, Knüpfer U, Regestein L, Wiedemann C, Hellmich UA, Warinner C#, Stallforth P# (2025) Actifensin evolution in the human oral cavity over the past 100,000 years. J Am Chem Soc 147(52), 48060-48071.
Suma H, Stallforth P# (2025) Pleiotropic regulation of bacterial toxin production and Allee effect govern microbial predator–prey interactions. ISME Commun 5(1), ycaf031.
Klapper M, Ramm M, Stallforth P (2024) Naturstoffe aus der Vergangenheit. BIOspektrum 30, 744-746. (Review)
Klapper M, Stallforth P (2024) Accessing microbial natural products of the past. Microlife 5, uqae023. (Review)
Zhang S, Stallforth P (2024) Biofilms and exopolysaccharides in Pseudomonas aeruginosa: pathogenesis, immune evasion, and lung–brain signaling during pneumonia. Signal Transduc Target Ther 9(1), 204. (Review)
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.