Lena Friebel
© Privat
Doktorandin
NameLena Friebel M.Sc.
AG Mascher
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Forschung
Kannibalischer Bacillus subtilis – Die Rolle von programmiertem Zelltod für die Strukturierung und Funktionalisierung differenzierter multizellulärer Populationen
In Kolonien des Bakteriums Bacillus subtilis spielt Kannibalismus eine zentrale Rolle bei der Strukturierung und Funktionalisierung differenzierter, multizellulärer Populationen. Bestimmte Zellen innerhalb einer Bakterienkolonie sind in der Lage, antimikrobielle Peptide, sogenannte Kannibalismustoxine, freizusetzen, wodurch benachbarte Zellen abgetötet werden. Die Produzenten selbst sind jedoch durch eine Autoimmunität geschützt. Das Abtöten eines Teils der Population führt zur Freisetzung von Nährstoffen, welche das Überleben der verbleibenden Zellen sichern und eine sporulationsverzögernde Wirkung haben. Diese Mechanismen erlauben der Bakteriengemeinschaft eine Optimierung ihrer Struktur sowie eine flexible Reaktion auf Umweltveränderungen. Dies stellt einen entscheidenden Faktor für das Überleben in einem wettbewerbsintensiven Lebensraum wie dem Boden dar.
Die Basis des Kannibalismus bildet die Produktion von mindestens drei Toxinen, dem Sporulation Killing Factor SKF, dem Sporulation Delaying Protein SDP und dem erst kürzlich beschriebenen Epipeptide EPE. Die vorliegenden Ergebnisse legen nahe, dass SDP und EPE, nicht jedoch SKF, die Gestalt von Bacillus-Kolonien maßgeblich beeinflussen.
Das übergreifende Ziel des interdisziplinären Forschungsprojekts besteht in der Ergründung der Rolle des programmierten Zelltods, vermittelt durch die Kannibalismustoxine und andere sekundäre Stoffwechselprodukte, für die Struktur und Funktion differenzierter B. subtilis-Kolonien.
Das Projekt ist Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Schwerpunktprogramms SPP2389 "Emergente Funktionen bakterieller Multizellularität". Ziel dieses Programms ist die Etablierung des Konzepts von Bakterien als multizelluläre Mikroorganismen, die zumindest vorübergehend stabil und hochorganisiert in gewebeähnlichen Populationen leben.