Belichtete Laborkultur des blauen Rindenpilzes, die die typische kobaltblaue Farbe zeigt.

Blauer Pilz in neuem Licht

Forschende entschlüsseln molekulare Mechanismen, die dem blauen Rindenpilz Terana caerulea seine Farbe verleihen
Belichtete Laborkultur des blauen Rindenpilzes, die die typische kobaltblaue Farbe zeigt.
Foto: Stefanie Lawrinowitz
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Meldung vom: | Verfasser/in: Alena Gold | Zur Original-Meldung

Der blaue Rindenpilz wächst auf Baumstämmen und Ästen von Laubbäumen und zeichnet sich durch seine intensive kobaltblaue Farbe aus. Die Substanzklasse, aus der sich diese blaue Farbe ableitet, ist bei vielen Pilzarten verbreitet. Sie ermöglicht es den Pilzen, bioaktive Stoffe herzustellen, die Totholz abbauen und durch die sie mit ihrem mikrobiellen Umfeld interagieren. Forschende des Exzellenzclusters Balance of the Microverse an der Friedrich-Schiller-Universität Jena befassten sich nun genauer mit der Frage, wie der Pilz diese blaue Substanz herstellt und fanden heraus, dass ein Faktor entscheidend ist: Licht. Die Ergebnisse der Studie stellen die Forschenden in der Fachzeitschrift "Microbiology Spectrum" vor.

Um die blaue Farbe der Pilze genauer zu analysieren, habe ich vor einiger Zeit eine sehr große Menge an Pilzkulturen vorbereitet und diese in den Brutschrank gestellt“, berichtet Prof. Dr. Dirk Hoffmeister, Professor für Pharmazeutische Mikrobiologie der Uni Jena. Als er ein paar Tage später die Kulturen untersuchte, war er überrascht: Es war kein einziger blauer Farbtupfer zu erkennen, alle Pilzkulturen waren weiß – bis auf eine einzige. Diese war auf der Fensterbank vergessen worden und nicht im dunklen Brutschrank gewachsen. In dieser Kulturplatte hatte der Pilz die blaue Farbe gebildet. „Wir vermuteten daher, dass die Farbe erst dann gebildet wird, wenn der Pilz einer Lichtquelle ausgesetzt ist“, erklärt Hoffmeister.

Aus vorherigen Forschungserkenntnissen war bereits bekannt, dass Pilze durch Rezeptoren Licht wahrnehmen können und dass Licht den Stoffwechsel und die Physiologie von Pilzen beeinflusst. Die Erstautorin der Studie Stefanie Lawrinowitz hat sich dem Phänomen der blauen Färbung nun aus einem anderen Blickwinkel genähert: Sie hat analysiert, welchen Einfluss Licht auf das Gen hat, das zentral für die Farbstoffbildung verantwortlich ist. Dabei fand sie heraus, dass das Gen erst unter Lichteinfluss korrekt abgelesen und in eine messenger RNA (mRNA) übersetzt werden kann.

Anschließend tritt ein zweiter Mechanismus in Kraft, welcher ebenfalls Licht benötigt, um die mRNA richtig zu bearbeiten und Proteine zu bilden. Beide Prozesse werden von der An- und Abwesenheit von Licht reguliert. „Es ist sehr spannend zu sehen, wie das Licht die Interaktion des Pilzes mit der Umwelt reguliert“, sagt Dirk Hoffmeister.

Warum genau der Pilz die außergewöhnliche blaue Farbe bildet, ist noch nicht geklärt. Jedoch sind sich Hoffmeister sowie die ebenfalls an der Studie Beteiligten Prof. Dr. Erika Kothe und Prof. Dr. Hans-Dieter Arndt sicher, dass die Interaktion des Pilzes mit seiner Umwelt über die Moleküle läuft, die wiederum für die blaue Färbung verantwortlich sind.

Information

Original-Publikation:
S. Lawrinowitz, J. M. Wurlitzer, D. Weiss, H.-D. Arndt, E. Kothe, M. Gressler, D. Hoffmeister: “Blue light-dependent pre-mRNA splicing controls pigment biosynthesis in the mushroom Terana caerulea”, Microbiology Spectrum (2022), DOI: https://doi.org/10.1128/spectrum.01065-22

Kontakt:

Dirk Hoffmeister, Univ.-Prof. Dr.
Bioinstrumentezentrum
Winzerlaer Straße 2
07745 Jena