WSR054 Paläobiotechnologie und Räuber-Beute Beziehungen - Interview mit Prof. Dr. Pierre Stallforth

Prof. Dr. Pierre Stallforth ist Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie, Hans-Knöll-Institut (HKI) in Jena. Pierre leitet dort die Gruppe Paläobiotechnologie und beschäftigt sich dabei unter anderem mit mikrobiellen Räuber-Beute Beziehungen von Mikroogranismen.

Prof. Dr. Pierre Stallforth; Quelle: HKI

Pierre erklärt, welche paläontologische Proben analysiert werden und wie man darin Mikroben bzw. Wirkstoffe findet, die von diesen Organismen hergestellt werden.

Außerdem diskutieren Pierre und Bernd die Räuber-Beute Beziehung von Amöben zu ihrem bakteriellen Futter.  Bakterien wehren Amöben häufig mit Wirkstoffen ab. Da Amöben wie auch der Mensch Eukaryonten sind, kann man diese Wirkstoffe nicht nur gegen Amöben nutzen, sondern potenziell daraus auch Wirkstoffe gegen Krebs entwickeln. Aber auch die durch Amöben verursachten Erkrankungen können schwerwiegend sein, so kann sich z.B. die Amöbe Naegleria fowleri durch den Riechnerv bis ins Gehirn fressen. Oder die Acanthamöben, die durch schlecht gepflegte Kontaktlinsen ins Auge verschleppt werden können und dort Hornhautentzündungen auslösen.
Sehr beeindruckend ist aber auch das Sozialverhalten der Amöben bei der Sporenbildung, während dieser sich 20% der Individuen für den Aufbau des Fruchtkörpers opfern. Manchmal werden dabei auch die Lieblingsbakterien mit eingebaut, um diese am neuen Standort aussähen zu können.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Was ist Paläobiotechnologie?

Mundmikrobiom früher und heute

Was wird in den Daten gesucht?

Wie ermittelt man die Funktion von Genen?

Interaktion von Mikroben

Was ist eine soziale Amöbe?

Sporenbildung

Chrakter der Räuber-Beute-Beziehung

Die Beute der Amöbe

Biofilme

Analyse der Bakterientoxine

Bekannte Wirkstoffe gegen Amöben

Struktur von Violacein
Struktur von Violacein; Quelle: Tomasz Dolinowski, CC0, via Wikimedia Commons

Von Amöben ausgelöste Erkrankungen?

Andere Räuber in der Anzucht

Kooperative Effekte

    • Kooperativität – Wikipedia Artikel
    • Giftung – Spektrum der Wissenschaft
    • Bienengespräche – Homepage
    • Superorganismus – Wikipedia Artikel
    • Agrikultur – Wiktionary
    • Joan Strassman – Homepage Univertity in St. Louis
    • wissenschaftlicher Artikel (closed access): Brock, D.A., Jones, K., Queller, D.C. et al. Which phenotypic traits of Dictyostelium discoideum farmers are conferred by their bacterial symbionts?. Symbiosis 68, 39–48 (2016).
      Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: doi: 10.1007/s13199-015-0352-0.
      Aber die Wissenschaftler:innen stellen hier PDF’s ihrer Arbeiten zur Verfügung

Wie frisst eine Amöbe Bakterien

 Wirkstoffisolation

Was sind Lipopeptide und Alkaloide

    • Lipopeptide – Wikipedia Artikel
    • Amphiphilie – Wikipedia Artikel
    • Alkaloide – Wikipedia Artikel
    • wissenschaftlicher Artikel (open access): M. Klapper, S. Götze, R. Barnett, K. Willing, P. Stallforth: Bacterial Alkaloids Prevent Amoebal Predation; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2016, 55, 8944–8947. DOI: 10.1002/anie.201603312
    • wissenschaftlicher Artikel (open access): S. Götze, R. Herbst-Irmer, M. Klapper, H. Görls, K. R. A. Schneider, R. Barnett, T. Burks, U. Neu, P.   Stallforth: Structure, Biosynthesis, and Biological Activity of the Cyclic Lipopeptide Anikasin; ACS Chem. Biol. 2017, 12, 2498–2502. DOI: 10.1021/acschembio.7b00589
    • wissenschaftlicher Artikel (open access): J. Arp, S. Götze, R. Mukherji, D. J. Mattern, M. García-Altares, M. Klapper, D. A. Brock, A. A. Brakhage, J. E. Strassmann, D. C. Queller, B. Bardl, K. Willing, G. Peschel, P. Stallforth: Synergistic activity of co-secreted natural products from amoebae-associated bacteria; Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2018, 115, 3758–3763. DOI: 10.1073/pnas.1721790115
    • wissenschaftlicher Artikel (open access): S. Zhang, R. Mukherji, S. Chowdhury, L. Reimer, P. Stallforth: “Lipopeptide-mediated Bacterial Interaction Enables Cooperative Predator Defense” Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2021, 118, doi: e2013759118

 Werdegang von Pierre

Das Lieblingsmolekül von Pierre

Grundstruktur der Penicilline
Grundstruktur der Penicilline, das R steht für Rest. An dieser Stelle kann die Struktur variiert werden um zum Beispiel die Selektivität für bestimmte Bakterien zu erhöhen; Quelle: Yikrazuul, Public domain, via Wikimedia Commons

Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Pierre Stallforth für die Zeit und seine Erläuterungen und Ausführungen zu seinem Forschungsgebiet.

Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter info@wirkstoffradio.de, in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.io.

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