Endofungale Bakterien und die frühe Klimawandel-Reaktion

Der Klimawandel ist mittlerweile allgegenwärtig in unserem täglichen Leben, mit Hitzewellen, Überschwemmungen und beachtlichen Zerstörungen von Natur und Infrastruktur. Die steigenden Temperature beeinflussen aber auch das Leben von Mikroorganismen und deren Anpassung an ihren Lebensraum. Wälder repräsentieren dabei eines der wichtigsten Habitate bezüglich des Kohlenstoffkreislaufes und der Kohlendioxidproduktion. Mit EndoFunClimate werden wir die frühe Reaktion von Bakterien, die in Pilzen leben, auf erhöhte Temperatur analysieren. Diese Bakterien teilen einzelne metabolische Prozesse mit deren Pilz, ihrem Wirt. Derzeit ist es noch nicht gut erforscht, wie diese Bakterien mit deren Pilzen interagieren und umgekehrt oder wie sie - einzeln oder gemeinsam - auf eine veränderte Umwelt reagieren. Jede Anpassung an veränderte Umweltbedingung beginnt mit einer Veränderung in der Genregulation des jeweiligen Organismus. Daher werden wir die Genome der mikrobiellen Einwohner der Laubschicht von Wäldern untersuchen, sowie die Veränderung in deren Genregulation wenn die Umgebungstemperatur erhöht wird. Dazu verwenden wir tiefe Sequenzierungen um die Konstruktion gesamter mikrobieller Genome aus den Daten zu ermöglichen - sogar von Organismen, die bisher gar nicht bekannt waren. Zusätzlich werden wir auch Pilze isolieren und untersuchen ob und welche Bakterien sie beheimaten. Einige davon werden wir wiederum von deren Bakterien befreien und dadurch deren Beitrag zum Metabolismus und der Anpassung an höhere Temperaturen erforschen. Im Hinblick auf Fortpflanzung und Evolution trägt die sexuelle Entwicklung von Pilzen wesentlich zur Anpassung an veränderte Umweltbedingungen bei. Für viele Pilze spielt die Umgebungstemperatur eine wesentliche Rolle für die sexuelle Entwicklung, die zum Beispiel beim Schlauchpilz Trichoderma reesei um 22 C am besten funktioniert. Daher werden wir das steigenden Temperaturen beobachten und untersuchen, ob und wie die sexuelle Entwicklung von Pilzen dadurch beeinflusst wird. Zusammenfassend erwarten wir Informationen über die frühen Prozesse in diesen Mikroorganismen, von denen abhängt, ob sie in der Anpassung an eine wärmere Umgeben erfolgreich sind oder versagen und wir werden analysieren, ob auch deren Fortpflanzung betroffen ist. EndoFunClimate wird daher zu einem besseren Verständnis des Beitrags von Mikroorganismen zum Abbau von Laub in Wäldern, zum Kohlenstoffkreislauf und zum Klimawandel verhelfen. Darüber hinaus wird das Wissen, das durch das Projekt gewonnen wird, helfen, vorteilhafte Kombinationen von (endofungalen) Bakterien und Pilzen zu entwickeln für den Einsatz in der biologischen Kontrolle von Pflanzenschädlingen. Weiters bilden die aus EndoFunClimate erhaltenen Daten eine interessante Quelle für neue Enzymsequenzen oder Gencluster zur Produktion potentiell neuer Sekundärmetaboliten, die für neue Pharmazeutika oder industrielle Prozesse, wie zum Beispiel den Abbau von (Mikro-)Plastik wertvoll sein können.