Prof. Michael Feldbrügge | HHU Düsseldorf | Mikrobiologie

Forschungsthemen und Profil (mit Bezug zur Bioökonomie)

Der Erreger des Mais-Beulenbrands Ustilago maydis hat sich in den letzten Jahren zu einem hervorragendem Modell entwickelt und zählt mittlerweile zu den besten 10 Pilzpathogenen in der molekularen Phytopathologie. Derzeit werden am Institut für Mikrobiolgoie drei verschiedene Zielrichtungen verfolgt, die dieses Pathogen als Modell verwenden: Zellbiologie, Pathogenität und Biotechnologie. In der Zellbiologie wird in vivo mithilfe der Fluoreszenzmikroskopie der Mikrotubuli-abhängige Transport von mRNAs in pathogenen Filamenten untersucht. In der Pathogenität wird die unkonventionelle Sekretion von Effektorproteinen analysiert sowie die Funktion von Chitinasen und Lipasen während der Infektion. Die angewandte Forschung befasst sich mit der Etablierung von U. maydis als Expressionssystem heterologer Proteine. Als Alleinstellungsmerkmal wird die unkonventionelle Sekretion von funktionellen Proteinen angewendet.

Beiträge zum BioSC

Mit der Erforschung von pilzlichen Pflanzenpathogenen, die sich sowohl molekulargenetisch hervorragend untersuchen lassen als auch Nutzpflanzen befallen, leistet das Institut für Mikrobiologie einen wichtigen Beitrag für die Erforschung der Pilz-Pflanze-Interaktion. Dies ist einerseits wichtig, um Nutzpflanzen vor Pathogenen zu schützen, aber ebenso anwendbar, um durch gezielte Veränderungen von Mikroorganismen pflanzliche Erträge zu steigern.

Auf der anderen Seite sind Brandpilze wie Ustilago maydis für die angewandte Forschung sehr interessant, da sie verschiedene Biotenside herstellen. Hierfür verwendet man spezielle, sichere Laborstämme, die nicht infektiös sind. Diese umweltverträglichen Biotenside sind von Interesse für die Waschmittel- und Kosmetik-Industrie.

Als Pflanzenpathogen besitzt U. maydis ein umfangreiches Repertoire an Biomasse-abbauenden Enzymen. Durch genetische Modifikationen gelang es uns kürzlich die entsprechenden Enzyme im Laborstamm zu aktivieren, so dass wir langfristig in der Lage sein werden, pflanzliche Biomasse in nachhaltige Biotenside umzusetzen.

Folglich ist das Institut breit aufgestellt. Dies ermöglicht es durch die bereits bestehenden Kooperationen mit pflanzenorientierten Gruppen aus FS: Nachhaltige pflanzliche Bioproduktion und Ressourcenschutz und Mikrobiologen aus FS: Mikrobielle und Molekulare Stoffumwandlung zu vernetzen.

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