ERC Grants
European Research Council
PROTaX -Silke Robatzek
Xylella fastidiosa
© Carolin Bleese
Neue Therapie gegen Olivenschädling
Silke Robatzek ist Professorin im Bereich Genetik und leitet die Forschungsgruppe Genetik der Pflanzen-Mikroorganismen-Interaktion an der Fakultät für Biologie.
Der auch als Feuerbakterium bezeichnete Erreger Xylella fastidiosa (Xf) befällt hochwertige Nutzpflanzen wie Oliven, Weinreben, Mandeln und Blaubeeren und verursacht insbesondere im Mittelmeerraum massive wirtschaftliche Schäden. Ein prominentes Beispiel ist der weit verbreitete Verlust alter Olivenhaine in Süditalien. Bestehende Bekämpfungsstrategien erweisen sich bislang als unzureichend, deshalb werden dringend neue innovative Lösungen benötigt. Hier setzt Silke Robatzek mit ihrem Forschungsprojekts PROTaX (Designing a Novel Protein Inspired Therapeutic Against Xylella) an: Die Zellbiologin und Genetikerin verfolgt einen neuartigen Ansatz, der auf der Hypothese basiert, dass das Phytomikrobiom bestimmter nicht-befallener Pflanzen hemmende Faktoren gegen Xf enthält. Tatsächlich konnte Robatzek experimentell ein spezifisches Protein und darin einen aktiven Bereich identifizieren, der das Wachstum des Erregers hemmt.
Im Rahmen von PROTaX soll dieser Proteinbereich nun weiter optimiert und für einen therapeutischen Einsatz in der Landwirtschaft nutzbar gemacht werden. Dabei will sich Robatzek auf die Entwicklung wirksamerer Proteinfragmente konzentrieren und verschiedene Formen der Anwendung testen. „Trotz der großen Herausforderungen, die sich dabei stellen, hat das Projekt ein enormes Potenzial und stellt eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Pflanzenschutzstrategien dar“, ist Robatzek überzeugt. Am Ende des Projekts will das Team nicht nur ein funktionierendes Proteinfragment präsentieren, dessen Effektivität in Pflanzenmodellen nachgewiesen wurde, sondern auch Marktinteressen analysieren, um die Weichen für eine spätere Anwendung in der Praxis zu stellen.
Bekämpfung der Multi-Host-Pathogenität bei Xylella durch assistierte Immunität (MultiX) - Silke Robatzek
© Carolin Bleese
Xylella fastidiosa gehört zu den gefährlichsten Pflanzenbakterien der Welt. Innerhalb weniger Jahre hat es sich in ganz Europa verbreitet. Bekanntlich hat es jahrhundertealte Olivenbaumkulturen zerstört und damit das wirtschaftliche und soziale Wohlergehen ganzer Gemeinden bedroht, deren Existenz auf der Ölgewinnung basiert.
Aber Xylella ist nicht nur eine Bedrohung für Olivenbäume. Es kann viele genetisch unterschiedliche Pflanzenarten befallen – weltweit mehr als 300. Das Geheimnis seines Infektionserfolgs ist jedoch weitgehend ungeklärt. Mit ihrem neu bewilligten ERC Advanced Grant will Prof. Silke Robatzek die Multi-Wirt-Infektionsstrategie des Bakteriums untersuchen. Dazu gehört, wie es das Immunsystem der Wirtspflanzen austrickst und wie es sich im Xylem der Pflanzen – den toten Zellen, die Wasser transportieren – ansiedelt.
Ihre Arbeit wird neue Erkenntnisse über Immunrezeptoren liefern, die eine Infektion mit X. fastidiosa verhindern können, und das Immunsystem der Pflanzen im Kampf gegen die Krankheit unterstützen. Dies wird dazu beitragen, die Ausbreitung des Erregers einzudämmen und den Verlust einiger unserer wirtschaftlich wichtigsten Ernteerträge zu verringern.
Entwicklung photosynthetischer Organismen, die das Sonnenlicht optimal nutzen - Dario Leister
© Carolin Bleese
Die Photosynthese ist ein grundlegender Prozess auf der Erde, bei dem die Energie des Sonnenlichts genutzt wird, um den Sauerstoff, den wir atmen, und die Nahrung, die wir essen, zu erzeugen. Pflanzen und andere photosynthetische Organismen absorbieren jedoch nur einen Bruchteil der verfügbaren Sonnenenergie und erleiden dann weitere Verluste, wenn sie diese Energie in Biomasse umwandeln. Eine Verbesserung der Gewinnung und Speicherung von Sonnenenergie für die Photosynthese könnte die Nahrungsmittel- und Energieproduktion verbessern.
Das von der EU finanzierte Projekt PhotoRedesign will sich dieser Herausforderung stellen: Durch die Kombination von Fachwissen in den Bereichen Genetik, Biochemie und Biophysik wird das Team neuartige Versionen der Photosynthese im Modellcyanobakterium Synechocystis entwickeln. PhotoRedesign wird komplexe photosynthetische Prozesse modifizieren, die bisher als unveränderlich galten, wodurch photosynthetische Organismen mehr Sonnenenergie nutzen können und letztlich die Produktion von Biomasse (Nahrungsmitteln) und Biokraftstoffen gesteigert wird.