Pilz trotzt 30 Prozent Salzgehalt im Wasser

11. Mai 2014, 17:14
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Forscher untersuchten das Genom des Schimmelpilzes Eurotium rubrum

Bayreuth - Mit einem durchschnittlichen Salzgehalt von 28 Prozent und Spitzenkonzentrationen von über 30 zählt das Tote Meer zu den salzhaltigsten Gewässern der Erde. Dennoch gibt es auch hier Leben: Verschiedene halophile - also Salz tolerierende - Mikroorganismen und sogar Pflanzen. Eine weitere Spezies, die mit den Bedingungen des Toten Meers zurecht kommt, ist der Schimmelpilz Eurotium rubrum, wie die Universität Bayreuth berichtet.

Bayreuther Biologen um Alfons Weig und Gerhard Rambold haben gemeinsam mit Kollegen aus Haifa (Israel) und Walnut Creek (USA) diejenigen Gene identifiziert, die von besonderer Bedeutung für das Überleben dieser Pilzart in der Salzlake sind. Eurotium rubrum hat sich in vielfältiger Weise an das Leben in dieser extremen Umwelt angepasst – so sehr, dass er in Süßwasser gar nicht mehr leben könnte. Er wächst zwar nur langsam, doch handelt es sich dabei um kein passives Überdauern, wie die Forscher betonen. Die Ergebnisse wurden im Wissenschaftsmagazin "Nature Communications" vorgestellt.

Genom-Entschlüsselung

Zunächst wurde das komplette Genom des Pilzes am Joint Genome Institute in Walnut Creek entschlüsselt. Die Bayreuther Biologen analysierten die Genomdaten, und konnten herausfinden, welche der insgesamt 10.076 Gene des Pilzes dauerhaft aktiv sind und welche ihn widerstandsfähig gegen hohe Salzgehalte machen.

Bei hohen Salzkonzentrationen bildet der Pilz vor allem solche Transportproteine, die dafür sorgen, dass Ionen, Salze und geladene organische Säuren durch die Zellmembranen hindurchgeschleust werden. Darüber hinaus entstehen Proteine, die die Zusammensetzung der Zellwand verändern. "Diese Mechanismen tragen vermutlich dazu bei, ein 'Austrocknen' der Zellen durch den extrem hohen Salzgehalt außerhalb der Zellen zu verhindern", sagt Weig.

Erkenntnisse vielleicht für Landwirtschaft nutzbar

Darüberhinaus wurden noch weitere Mechanismen entdeckt, die dem Pilz eine hohe Widerstandsfähigkeit verleihen. Im Vergleich zu nahe verwandten, aber nicht salztoleranten Arten besitzt der Pilz besonders viele Gene, die dafür bekannt sind, dass sie in Stresssituationen eine Rolle spielen können. Zudem ist bei Eurotium rubrum der Anteil negativ geladener Aminosäuren in vielen Proteinen signifikant erhöht. Der Pilz erträgt den Forschern zufolge nicht nur das salzhaltige Wasser des Toten Meeres, sondern er reagiert aktiv auf seine Umwelt und bewältigt diese Extrembedingungen durch gezielte Anpassung.

"Unsere neuen Erkenntnisse sind nicht nur aufschlussreich im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit von Organismen, die sich in einer extremen Umwelt behaupten. Sie enthalten auch wertvolle Hinweise, nach welchen Merkmalen man in Nutzpflanzen suchen sollte, wenn man die salzresistenten Arten identifizieren will", sagt Weig. (red, derStandard.at, 11. 5. 2014)

 

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