Dr. Anja Buttstedt erhält Feodor Lynen-Forschungssti­pendium

Dr. Anja Buttstedt vom B CUBE - Center for Molecular Bioengineering der TU Dresden erhielt das Feodor Lynen-Forschungsstipendium der Alexander von Humboldt (AvH) Stiftung. Mit der Förderung kann die Wissenschaftlerin ihre Forschungen zur Evolution neuer Proteinfunktionen im Jahr 2021 an der University of Pretoria, Republik Südafrika, fortsetzen.

Dr. Buttstedt wurde 2017 als TU Dresden Open Topic Postdoc am B CUBE - Center for Molecular Bioengineering der TU Dresden eingestellt. Ihre Forschung folgt ihrer langjährigen Leidenschaft für Honigbienen, die bereits 2011 während ihrer Postdoc-Forschung an der Universität für Agrarwissenschaften und Veterinärmedizin in Cluj-Napoca, Rumänien, begann. Seitdem hat die Faszination für Honigbienen und ihre Lebensweise ihren Antrieb weiter befeuert, die Evolution der Major Royal Jelly-Proteine in Honigbienen und anderen Hymenopteren zu erforschen. 

"Mein Modellsystem sind die Major Royal Jelly Proteine oder MRJPs", sagt Dr. Buttstedt. Das erste MRJP wurde im Futtersaft entdeckt, der von Honigbienen zur Ernährung ihrer Larven sekretiert wird. Inzwischen wurden mrjp-Gene auch in anderen Insektenarten der Ordnung Hymenoptera gefunden, einschließlich anderer Bienen, Wespen und Ameisen. Die meisten der anderen Arten neben den Honigbienen haben ein einzelnes mrjp-Gen. Bei Honigbienen wurde jedoch festgestellt, dass sie bis zu zehn Kopien dieses Gens besitzen (mrjp1-10). Solche Genvervielfältigungen sind bekanntlich ein wichtiger Treiber der Evolution. "Die Funktion der ursprünglichen Kopie des Gens bleibt unverändert, aber andere Kopien können kleine Modifikationen aufweisen, die kleine Verbesserungen bieten und die Fitness des Organismus erhöhen können", erklärt Dr. Buttstedt.

Die Forscherin interessiert sich dafür, wie und in welchen Arten sich das mrjp-Gen vermehrt hat und ob die einzelne Kopie des Gens in allen Arten die gleiche Funktion hat. "Jahrelang hat man angenommen, dass MRJPs nur eine Rolle bei der Honigbienenernährung spielen, da sie die Hauptproteinquelle für die Honigbienenlarven sind", erklärt Dr. Buttstedt weiter. "Unsere Forschung zeigt jedoch, dass zumindest MRJP1 noch andere Funktionen hat. MRJP1 lagert sich mit dem Protein Apisimin und dem Pflanzensterin 24-Methylencholesterin (24MC) zu langen fibrillären Strukturen zusammen, die die hohe Viskosität von Gelée Royale gewährleisten, der Nahrung, die nur an die Königinnenlarven verfüttert wird. Es ist extrem wichtig für die Entwicklung der Bienenköniginnen. Die Königinnenlarven werden in spezialisierten Königinnenabteilen aufgezogen, die am unteren Rand einer Bienenwabe angebracht sind. Die Königinnenlarven hängen tatsächlich von der Decke dieser Abteile, wobei die Proteinfibrillen verhindern, dass die Larven herausfallen."

Gefördert durch das Feodor Lynen-Forschungsstipendium wird Dr. Buttstedt bei Dr. Yusuf Abdullahi Ahmed in der Social Insects Research Group am Department of Zoology and Entomology, University of Pretoria, Republik Südafrika, arbeiten. Ihr Forschungsprojekt in Pretoria wird sich auf die weitere Untersuchung der molekularen Grundlagen für die Entstehung des MRJP/apisimin/24MC-Komplexes beziehen.