Das Projekt "Entwicklung und Standardisierung eines Mutagenitaetstests mit dem Pilz Aspergillus nidulans als Testorganismus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz durchgeführt. Die Eignung von Aspergillus nidulans als Testorganismus fuer Mutagenitaetstests wurde untersucht. Dazu wurden mehrere Staemme anderer Institute herangezogen oder neue gezuechtet. Die moeglichen Inkubationsmethoden wurden verglichen und auf ihren Wert hin untersucht. Fuer die Erhebung der Punktmutations-Frequenz zeigte sich das Methionin-System als sehr geeignet. Das Einkreuzen des SorA-Gens in den Duplikationsstamm ermoeglicht es, die Instabilitaet eines Duplikationstammes mit relativ geringem Aufwand zu messen. Mehrere Methoden fuer die Erfassung der Crossing-over und Non-disjunction-Frequenz wurden erprobt, und das Pimarizin-System erwies sich als am besten geeignet fuer eine schnelle Erfassung dieser Rekombinanten-Frequenzen. Fuer eine routinemaessige Ermittlung der Genkonversionsrate und der Anzahl rezessiv Letaler scheint Aspergillus nicht sehr geeignet zu sein.
Das Projekt "Veränderung der Xenobiotika-Sensitivität des Maispathogens Colletotrichum graminicola durch modifizierte Sterolbiosynthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau durchgeführt. Pflanzenpathogene Pilze müssen sich in modernen Agrar-Ökosystemen und während der Infektion von Pflanzen mit verschiedenen antifungalen Substanzen (Fungiziden, Phytoalexinen, Phytoanticipinen) auseinandersetzen. Während die Xenobiotika-Resistenz zunehmend an Bedeutung gewinnt, sind ihre molekularen Grundlagen bei pflanzenpathogenen Pilzen bisher unzureichend verstanden. Am Maispathogen Colletotrichum graminicola konnten wir mit Hilfe von Suppression Subtractive Hybridization und cDNA-Array ESTs von 14 Genen isolieren, deren Expression nach Applikation subletaler Konzentrationen eines Strobilurin-Fungizides signifikant erhöht war. Das am stärksten Strobilurin-responsive Gen (CgERG6) kodiert für ein Enzym der Ergosterolbiosynthese, die ?-24-Sterol-C-Methyltransferase. Die Bedeutung dieses Gens für die Sterol-Zusammensetzung der Plasmamembran und die Resistenz gegenüber Xenobiotika soll in diesem Projekt untersucht werden. Um die allgemeine Gültigkeit der Hypothese zu prüfen, dass die Sterol-Zusammensetzung in verschiedenen Pilzen Xenobiotika-responsiv ist, sollen die ERG6-Transkriptkonzentrationen und die Sterol-Muster der Plasmamembranen von C. graminicola, Magnaporthe grisea, Fusarium graminearum, Ustilago maydis und Aspergillus nidulans nach Applikation von Fungiziden und pflanzlichen antifungalen Metaboliten untersucht werden. Durch Inaktivierung und Überexpression von CgERG6 soll geprüft werden, ob die Veränderung der CgERG6 Expressionsrate die Sterol-Zusammensetzung der Plasmamembran und die Sensitivität von C. graminicola gegenüber Xenobiotika steuert. Die veränderte Sterol-Zusammensetzung der Plasmamembran kann direkt zu einer reduzierten Permeabilität für Xenobiotika führen oder indirekt über die Veränderung der Aktivität der Efflux Transporter die intrazellulären Konzentrationen dieser Verbindungen beeinflussen. Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen sollen in Kombination mit chemischen Inhibitoren von Efflux-Transportern eingesetzt werden, um den Zusammenhang zwischen Sterol-Zusammensetzung der Plasmamembran und aktivem Efflux Transport zu untersuchen.
Das Projekt "Die Nitratverwertung in Pilzen: ein Modellsystem zur Untersuchung von Transkriptionsfaktoren und zellulären Abwehrmechanismen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Department für Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie, Institut für Angewandte Genetik und Zellbiologie durchgeführt. Aspergillus nidulans hat sich als Modellsystem für das Verständnis der Nitratverwertung etabliert, und ist ferner in Pflanzen und Pilzen sehr ähnlich. Eine weiterführende Charakterisierung der Aktivatoren, die für die Anschaltung der entsprechenden Gene verantwortlich sind, ist geplant. Höchst interessant ist hierbei die Rolle eines der beteiligten Aktivatoren, für welchen auch eine Beteiligung am Umformen des Zellkern- Chromatingerüsts nachgwiesen wurde, und welcher sich zum Paradigma für die Bifunktionalität von DNA-bindenden Proteinen entwickeln könnte. Zu einem weiteren Schwerpunkt entwickelt sich sicher die Untersuchung und Entschlüsselung der Signalwege, die dem Pilz die Anwesenheit von Nitrat und/oder Ammonium in der Umgebung übertragen und zu einem spezifischen intrazellulären Aktivierungs- oder Inaktivierungsprogramm führen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Rolle von Stickoxid (NO) welches in Gegenwart von Sauerstoff intrazellulär zu Nitrat umgebaut wird. Da die Eigenschaften und Regulation der Stickoxidsynthase weder in Pilzen noch in Pflanzen auf molekularer Ebene bekannt sind, ist daher geplant, das entsprechende Gen aus A. nidulans zu isolieren und zu charakterisieren, um seine Rolle und Regulation zu untersuchen. Weiters ist geplant, die an A. nidulans erhaltene Information zu Verbesserung der pflanzlichen Schutzreaktionen ggü. Pathogenbefall zu nützen bzw. die positiven Interaktionen einer Pflanze mit ihren Pilzsymbionten (Mycorrhiza) besser zu verstehen.