Hefe-Biodiversität im Verdauungstrakt von Insekten.

Im vorliegenden Projekt wird die Biodiversität von Hefen und dimorphen Pilzen im Verdauungstrakt von Insekten untersucht. Veröffentlichungen zeigten, dass in diesem Milieu eine große Artenvielfalt vorliegt wobei auch neue Arten oder sogar neue Gattungen vorkommen. Dieses Projekt konzentriert sich auf eine spezielle Gruppe von Insekten, nämlich auf Schädlinge, die im Fusarium - kontaminierten Getreide vorkommen. Da diese Schädlinge über längere Zeit Kontakt mit Pilz-kontaminierten Getreide hatten, kann erwartet werden, dass sich in ihrem Darm Symbiosen mit Mycotoxin-inaktivierenden Mikroorganismen entwickelt haben. Aufgrund der Tatsache, dass mindestens 25% des weltweit kultivierten Getreides mit Schimmelpilzgiften kontaminiert sind (FAO, Food Outlook 1996, 5/6), ist es notwendig, Entgiftungsmöglichkeiten zu finden, um Menschen und Tiere vor den krebserregenden, immunsuppressiven und genotoxischen Effekten dieser Mykotoxine zu schützen. In weiteren Projekten können isolierte, Mykotoxin-transformierende Stämme zur Entwicklung Mykotoxin-inaktivierender Futtermittelzusätze verwendet werden oder als Quelle für die Isolierung der Gensequenzen der entsprechenden Enzyme dienen, welche in das Pflanzengenom geklont werden können, um eine Akkumulation der Toxine zu verhindern. Im Rahmen dieses Projektes wird die Biodiversität von Hefearten folgendermaßen untersucht: Einerseits wird - ohne Kultivierung - die DGGE-Methode (denaturierende Gradienten Gel Elektrophorese) einen Überblick über die Zusammensetzung der gesamten Hefepopulation liefern (kultivierbare und nicht kultivierbare Stämme). Andererseits werden - nach einem Kultivierungsschritt - genotypische Charakterisierungsmethoden (Bestimmung ribosomaler Gensequenzen, "RAPD-PCR") angewendet. Traditionelle morphologische und physiologische Charakterisierungsverfahren werden nur im Falle neuer Speziesbeschreibungen zum Einsatz kommen. Für die DGGE-Methode wird die ITS 1-2 Region der rDNA mit Pilz-spezifischen Primer amplifiziert. Die Zufallsprimer abhängige Polymerase Kettenreaktion (¿RAPD-PCR¿) kann zur Unterscheidung der verschiedenen Arten gleich nach der Isolierung und zur Bestätigung der Identifizierungsergebnisse aufgrund der 26S rDNA-Gene herangezogen werden. Für Euascomyceten wird zusätzlich eine partielle Sequenzierung der 18S rDNA durchgeführt. In einigen Fällen wird die Gesamtsequenz erforderlich sein, um phylogenetische Studien durchführen zu können. Mit dieser Strategie wird es auch möglich sein, Fragestellungen, wie etwa die Entwicklung von Symbiosen oder die Änderung der Intestinalflora während der verschiedenen Entwicklungsstadien der Insekten, zu beantworten. Schließlich werden die Stämme noch hinsichtlich Mykotoxin-abbauender Eigenschaften untersucht.