Fruchtkörper von Schizophyllum commune.

„omics“ des höheren Basidiomyceten Schizophyllum commune

Fruchtkörper von Schizophyllum commune.
Foto: Jessica Pötschner

Die Ausbreitung des Weißfäulepilzes Schizophyllum commune ist eng an den sexuellen  Fortpflanzungszyklus gekoppelt. Daher werden Gene der Kreuzungstyploci erforscht, die einerseits für Transkriptionsfaktoren, andererseits für Pheromone und G-Protein-gekoppelte 7-Transmembrandomänen-Rezeptoren kodieren. Die Rezeptoren sind in der Lage, zwischen mindestens 20 verschiedenen Liganden zu unterscheiden und so die Erkennung von "fremd" gegenüber "selbst" zu kontrollieren. Als Antwort auf die Erkennung des Pheromons eines geeigneten Kreuzungspartners wird nach intrazellulärer, Ras-abhängiger Signalübertragung die Dynein-abhängige Kernwanderung induziert. Neben Untersuchungen zur Fruchtkörperentwicklung, Zellwachstum und Regulation wird die Ras-abhängige Regulation von Genen des Phosphatidylinositolsignalweges untersucht, die eine Wechselwirkung mit der sexuellen Entwickung vermuten lassen. Mutanten des thn Gens, die durch ein transponibles Element entstanden sind, und die eine Störung des Pheromonrezeptorgens bbr2 bzw. des RGS-Proteins (regulator of G-protein signaling) tragen, werden hinsichtlich des Kreuzungsverhaltens und der Produktion von Volatilen analysiert. Neben den Untersuchungen zur sexuellen Vermehrung werden Studien zur Beteiligung von S. commune an der Verwitterung von Gestein und Holz durchgeführt und Interaktionen mit anderen Pilzen und Bakterien untersucht. Desweiteren sollen Lipid Rafts in der pilzlichen Membran untersucht werden, die eine bedeutende Rolle in der Interation mit der Umwelt spielen. Seit 2009 steht das sequenzierte Genom von S. commune unter www.jgi.doe.gov zur Verfügung.

MitarbeiterInnen an diesen Projekten:

Dr. Katrin Krause, Dr. Elke-Martina Jung, Dr. Sophia Wirth, M.Sc. Evans Osahon Iyamu, M.Sc. Nina Carl, M.Sc. Berit Porsche, M.Sc. Jessica Pötschner, M.Sc. Lea Traxler.

Alumni:  Dr. Melanie Brunsch, Dr. Susann Erdmann, Dr. Daniela Freihorst, Dr. Susanne Gola, Dr. Julia Kirtzel, Dr. Nicole Knabe, Dr. Soumya Madhavan, Dr. Riya C. Mezenes, Dr. Reyna Murry, M.Sc. Iman Hardiman, M.Sc. Ülkü Korkmaz, M.Sc. Julia Lindner, Dipl.-Biol. Daniela Schubert, M.Sc. Susanne Steiniger.

Wichtigste Publikationen:

Murry R, Pötschner J, Traxler L, Krüger T, Kniemeyer O, Krause K, Kothe E. (2021) Inositol signaling in the basidiomycete fungus Schizophyllum commune. Journal of Fungi 7, 470. https://doi.org/10.3390/jof7060470.

Wirth S, Freihorst D, Krause K, Kothe E (2021) What role might non-mating receptors play in Schizophyllum commune? Journal of Fungi 7(5):399. https://doi.org/10.3390/jof7050399.

Traxler L, Wollenberg A, Steinhauser G, Chyzhevskyi I, Dubchak S, Grossmann S, Gunther A, Gupta DK, Iwannek KH, Kirieiev S, Lehmann F, Schulz W, Walther C, Raff J, Kothe, E (2021) Survival of the basidiomycete Schizophyllum commune in soil under hostile environmental conditions in the Chernobyl Exclusion Zone Journal of Hazardous Materials 403, 124002 DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.124002.

Wirth S, Krause K, Kunert M, Broska S, Paetz C, Boland W, Kothe E. (2021) Function of sesquiterpenes from Schizophyllum commune in interspecific interactions. PLOS ONE 16(1): e0245623. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245623.

Krause K, Jung E-M, Lindner J, Hardiman I, Poetschner J, Madhavan S, Matthäus C, Kai M, Menezes RC, Popp J, Svatoš A, Kothe E. (2020). Response of the white rot fungus Schizophyllum commune to co-occurring microorganisms. PLoS ONE 15(4): e0232145. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232145.

Murry R, Kniemeyer O, Krause K, Saiardi A, Kothe E (2019). Crosstalk between Ras and inositol phosphate signaling revealed by lithium action on inositol monophosphatase in Schizophyllum commune, Adv Biol Regul 72, 78-88. 10.1016/j.jbior.2019.01.001.

Kirtzel J, Ueberschaar N, Deckert-Gaudig T, Krause K, Deckert V, Gadd GM, Kothe E. (2019). Organic acids, siderophores, enzymes and mechanical pressure for black slate bioweathering with the basidiomycete Schizophyllum commune. Environ Microbiol doi:10.1111/1462-2920.14749.

Jung EM, Kothe E, Raudaskoski M. (2018). The making of a mushroom: Mitosis, nuclear migration and the actin network. Fungal Genet Biol 111, 85-91. doi: 10.1016/j.fgb.2017.11.001.

Kirtzel J, Madhavan S, Wielsch N, Blinne A, Hupfer Y, Linde J, Krause K, Svatoš A and Kothe E (2018). Enzymatic bioweathering and metal mobilization from black slate by the basidiomycete Schizophyllum commune. Front Microbiol 9, 2545. doi: 10.3389/fmicb.2018.02545.

Kirtzel J, Scherwietes EL, Merten D, Krause K, Kothe E (2018). Metal release and sequestration from black slate mediated by a laccase of Schizophyllum commune. Environ Sci Pollut Res doi: 10.1007/s11356-018-2568-z [Epub ahead of print].

Wirth S, Kunert M, Ahrens L-M, Krause K, Broska S, Paetz C, Kniemeyer O, Jung E-M, Boland W, Kothe.E (2018). The regulator of G-protein signaling Thn1 links pheromone response to volatile production in Schizophyllum commune. Environ Microbiol 20, 3684-3699.

Freihorst D, Brunsch M, Wirth S, Krause K, Kniemeyer O, Linde J, Kunert M, Boland W, Kothe E (2016). Smelling the difference: Regulating transcriptome, proteome and volatilome changes after mating. Fungal Genet Biol. FGB-16-154R2. DOI: 10.1016/j.fgb.2016.08.007.

Brunsch M, Schubert D, Gube M, Ring C, Hanisch L, Linde J, Krause K, Kothe E. (2015). Dynein heavy chain, encoded by two genes in agaricomycetes, is required for nuclear migration in Schizophyllum commune. PLoS One e0135616.

Menezes RC, Kai M, Krause K, Matthäus C, Svatoš A, Popp J, Kothe E. (2015). Monitoring metabolites from Schizophyllum commune interacting with Hypholoma fasciculare combining LESA-HR mass spectrometry and Raman microscopy. Anal Bioanal Chem 407, 2273-2282.

Freihorst D, Fowler TJ, Bartholomew K, Raudaskoski M, Horton S, Kothe E. (2015). The mating type genes of the basidioymcetes. In: Wendland J, Esser K (eds) The Mycota. Springer, Heidelberg. In press.

Madhavan S, Krause K, Jung E-M, Kothe E. (2014). Differential regulation of multi-copper oxidases in Schizophyllum commune during sexual development Mycol Progr 13, 1199-1206.

Knabe N, Jung E-M, Freihorst D, Hennicke F, Horton S, Kothe E. (2013). A central role for Ras1 in morphogenesis of the basidiomycete Schizophyllum commune. Euk Cell 12, 941-952.