Identifizierung neuartiger Wirkstoffe aus Pflanzen-assoziierten epiphytischen Mikroorganismen

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Im vorliegenden Forschungsprojekt sollen neuartige Wirkstoffe aus Pflanzen-assoziierten epiphytischen Mikroorganismen isoliert und sowohl biologisch als auch chemisch charakterisiert werden. Die Quelle der Mikroorganismen spielt beim Auffinden neuer Naturstoffe eine entscheidende Rolle. Hier wollen wir eine Quelle von Mikroorganismen auf ihre metabolische Vielfalt hin untersuchen, die sowohl durch die Wechselwirkungen mit einer Pflanze (Blatt) als auch einem Pilz charakterisiert ist. Dass hierbei potenziell wirksame Isolate erhalten werden können, konnte am Beispiel des Apfelschorferregers Venturia inaequalis gezeigt werden. Hier wurde beobachtet, dass von befallenen Blättern isolierte Mikroorganismen in der Lage sind, das Myzelwachstum und die Sporenkeimung des Pilzes zu inhibieren. Diese Beobachtung hat uns dazu veranlasst, das Metabolitenspektrum durch sowohl ein chemisches als auch ein biologisches Screening zu untersuchen. Zunächst steht die Frage im Vordergrund, ob aktive Sekundärmetabolite isoliert werden können und welchen Substanzklassen bzw. Aktivitätsgruppen sie angehören. In sich anschließenden Arbeiten sollen die genetischen Grundlagen der Sekundärstoffe, ihre Biosynthese sowie deren biologische Funktion aufgeklärt werden. In dem hier vorliegenden Antrag geht es zunächst um das Proof-of-Concept, nämlich dem Auffinden neuer Naturstoffe und damit der Identifizierung einer neuen ökologischen Nische für weitergehende Wirk- und Naturstoffprojekte. Dazu wollen wir aus den Kulturmedien von epiphytischen Mikroorganismen die biologisch aktiven Sekundärmetaboliten als neue Leitstrukturen für den Pflanzenschutz und möglicherweise auch für andere Anwendungen (Antiinfektiva, Zytostatika) identifizieren.