Aufklärung der rätselhaften Arsenspeziation in Pilzen

Pilze spielen in der Natur eine wichtige Rolle als Symbionten, Saprophyten und Parasiten. Ihre Fruchtkörper können hohe Konzentrationen von Arsen (As) in verschiedenen chemischen Verbindungen akkumulieren. Unser Wissen über die Rolle von Pilzen im biogeochemischen Kreislauf von As in Waldökosystemen ist jedoch noch sehr begrenzt. Angesichts des weit verbreiteten Vorkommens methylierter As-Spezies in einer Vielzahl von Pilzen ist es wahrscheinlich, dass die Methylierung von Arsen direkt in den Makropilzen erfolgt, ein endgültiger Beweis steht jedoch bisher noch aus. Wir werden die As-Spezies und Transformationen von Arsen in Pilzen und angrenzenden Umweltkompartimenten in vivo, in vitro und in silico untersuchen. Die vollständige As-Speziation (wasser- und fettlösliche Spezies, mögliche As-bindende Peptide) wird in sorgfältig ausgewählten Pilzen untersucht und mit ihren ökologischen Strategien korreliert. Insbesondere werden wir Aspekte wie den Austausch und die Transformation von As-Verbindungen in Pilzparasiten und ihren Wirten sowie den Einfluss As-akkumulierender Pilze auf die As-Mobilität und As-Speziation in darunterliegendenBödenuntersuchen.DafürwerdendieArsenspeziesmittels HochleistungsflüssigkeitschromatographieinVerbindung mit Element-und Molekülmassenspektrometrie bestimmt. Die gewonnenen Ergebnisse dienen als Grundlage für molekularbiologische Experimente. Der multidisziplinäre Ansatz soll das Verständnis der Rolle terrestrischer Pilze in der As-Biogeochemie in Waldökosystemen sowie der Arsenbiochemie und der Biotransformationswege in lebenden Systemen deutlich verbessern.