Hydrophobinen: die Lebensadern der Pilze

Fadenförmige Pilze spielen in der Natur eine bedeutende Rolle in dem sie abgestorbene pflanzliche Biomasse recyclen, und mit einer Vielzahl anderer Organismen positive und negative Beziehungen eingehen können. Für die Menschen ist auch ihre Funktion als wichtige Produzenten in der Biotechnologie, aber auch als Pflanzenschädlinge bedeutsam. Sie ernähren sich indem sie Stoffe aus ihrer Umgebung in die Zelle aufnehmen, und benötigen daher eine große Körperoberfläche was sie durch eine lange, dünne Fadenform (sogenannte Hyphen) erzielen. Diese Körperform bringt aber auch Probleme mit sich, wie zum Beispiel erhöhte Anfälligkeit zur Austrocknung, und gegenüber zahlreichen anderen physikalischen, chemischen und auch biologischen Umwelteinflüssen. Ein Mechanismus mit dem sich Pilze dagegen schützen, ist die Ausbildung von Proteinen, sogenannten Hydrophobinen, die die physikalischen Eigenschaften ihre Zelloberfläche je nach Anforderung verändern können. Dies sind kleine Proteine, die sich in der Zellwand der Pilze ansammeln, und je nach Erfordernis durch Aggregation und Umfaltung wasserabstossende oder wasseranziehende Eigenschaften ausbilden können was sie zum spezifischen Kontakt mit biologischen und nichtbiologischen Oberflächen befähigt. Leider sind diesbezüglich bis jetzt nur einige wenige Hydrophobine in wissenschaftlichem Detail untersucht worden. In diesem Projekt wollen wir daher untersuchen, welche biochemischen Eigenschaften der Hydrophobine für welche dieser oben angeführten chemischen, physikalischen und biologischen Anforderungen notwendig sind. Als Untersuchungsobjekt verwenden wir dazu Spezies der Pilzgattung Trichoderma, welche eine ungewöhnlich hohe Anzahl von verschiedenen Hydrophobinen besitzen. Zu diesem Zweck planen wir die Untersuchung sowohl von natürlichen als auch künstlich veränderten Hydrophobinen, sowie die Umweltbedingungen für deren Ausbildung. Unter Verwendung des mittlerweile wohlbekannten CRISPR Systems werden wir schließlich Pilzstämme generieren die ein oder mehrere dieser Hydrophobine nicht ausbilden können, und deren Lebensfähigkeit unter verschiedenen Umweltbedingungen untersuchen. Die Ergebnisse dieses Projekts sollten zu einem umfassenden Verständnis der Biochemie verschiedenster Hydrophobine führen, welches nicht nur wichtige Kenntnisse über die Biologie dieser Organismen liefern wird, sondern auch die Menschen in die Lage versetzen wird diese Information zur positiven (Biotechnologie, Planzenschutz) als auch negativen (Pflanzenschädlinge) Einflußnahme auf Pilze einzusetzen.