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Warum Mikroorganismen Naturstoffe produzieren

Abstract

A key role in the communication between fungi and bacteria is played by natural products. Many of their encoding gene clusters are silent under standard laboratory conditions. Interspecies “talk” between microorganisms represents an ecological trigger to activate such silent gene clusters and leads to the formation of novel natural products by the involved species. The understanding of both the activation of silent gene clusters and the ecological function of the produced compounds is of importance to reveal functional microbial interactions required to shape microbiomes.

Literatur

  1. Mithöfer A, Boland W (2016) Do you speak chemistry? EMBO Rep 17:626–629

    Article  Google Scholar 

  2. Brakhage AA (2013) Regulation of fungal secondary metabolism. Nat Rev Microbiol 11:21–32

    CAS  Article  Google Scholar 

  3. Macheleidt J, Mattern DJ, Fischer J et al. (2016) Regulation and role of fungal secondary metabolites. Annu Rev Genet 50:371–392

    CAS  Article  Google Scholar 

  4. Schroeckh V, Scherlach K, Nützmann HW et al. (2009) Intimate bacterial-fungal interaction triggers biosynthesis of archetypal polyketides in Aspergillus nidulans. PNAS 106:14558–14563

    CAS  Article  Google Scholar 

  5. König CC, Scherlach K, Schroeckh V et al. (2013) Bacterium induces cryptic meroterpenoid pathway in the pathogenic fungus Aspergillus fumigatus. ChemBioChem 14:938–942

    Article  Google Scholar 

  6. Stroe MC, Netzker T, Scherlach K et al. (2020) Targeted induction of a silent fungal gene cluster encoding the bacteria-specific germination inhibitor fumigermin. eLife 9:e52541

    CAS  Article  Google Scholar 

  7. Zuck KM, Shipley S, Newman DJ (2011) Induced production of N-formyl alkaloids from Aspergillus fumigatus by co-culture with Streptomyces peucetius. J Nat Prod 74:1653–1657

    CAS  Article  Google Scholar 

  8. Rateb ME, Hallyburton I, Houssen WE et al. (2013) Induction of diverse secondary metabolites in Aspergillus fumigatus by microbial co-culture. RSC Adv 3:14444–14450

    CAS  Article  Google Scholar 

  9. Nützmann H-W, Reyes-Dominguez Y, Scherlach K et al. (2011) Bacteria-induced natural product formation in the fungus Aspergillus nidulans requires Saga/Ada-mediated histone acetylation. PNAS 108:14282–14287

    Article  Google Scholar 

  10. Fischer J, Müller SY, Netzker T et al. (2018) Chromatin mapping identifies BasR, a key regulator of bacteria-triggered production of fungal secondary metabolites. eLife 7:e40969

    Article  Google Scholar 

  11. Hom EFY, Murray AW (2014) Niche engineering demonstrates a latent capacity for fungal-algal mutualism. Science 345:94–98

    CAS  Article  Google Scholar 

  12. Krespach MKC, García-Altares M, Flak M et al. (2020) Lichen-like association of Chlamydomonas reinhardtii and Aspergillus nidulans protects algal cells from bacteria. ISME J 14:2794–2805

    Article  Google Scholar 

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Correspondence to Axel A. Brakhage.

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Danksagung

Wir bedanken uns bei den Mitarbeitern beider Institute und die exzellenten Kooperationen zwischen den verschiedenen Gruppen unserer Forschungsprogramme. Diese Arbeit wurde durch den DFG-SFB ChemBioSys, das DFG-Exzellenzcluster Balance of the Microverse und das BMBF-Programm InfectControl unterstützt.

Funding note

Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.

Mario Krespach Jahrgang 1989. 2010–2013 Biologiestudium (Bachelor) an der Universität Tübingen. 2013–2016 Mikrobiologiestudium (Master) an der Universität Jena. Seit 2016 Doktorand in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. A. Brakhage.

Maria Stroe Jahrgang 1991. 2010–2014 Integrated Master’s degree in „Chemistry with Pharmacology“ an der Universität Birmingham, UK. 2014–2019 Promotion an der Universität Jena in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. A. Brakhage. Seit 2020 Postdoc in derselben Gruppe.

Axel Brakhage Seit 2004 am Lehrstuhl für Mikrobiologie und Molekularbiologie, Institut für Mikrobioogie, Universität Jena. Seit 2005 Direktor, Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) und Leiter der Abteilung Molekulare und Angewandte Mikrobiologie. Sprecher des Exzellenzclusters Balance of the Microverse, des BMBF-Konsortiums InfectControl sowie des SFB/TR Human-pathogene Pilze und ihr menschlicher Wirt — Netzwerke der Interaktion (FungiNet), Senator der Leopoldina und Vizepräsident der DFG.

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Krespach, M.K.C., Stroe, M.C. & Brakhage, A.A. Warum Mikroorganismen Naturstoffe produzieren. Biospektrum 26, 731–733 (2020). https://doi.org/10.1007/s12268-020-1483-2

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