Der Pilz Ustilago maydis befällt Maispflanzen und löst die Pflanzenkrankheit „Maisbeulenbrand“ aus. Dabei bilden sich an den Körner charakteristische Fruchtkörper. Die Krankheit schädigt die Pflanze; aber gerade in Südamerika gelten die Fruchtkörper auch als Delikatesse, die zunehmend auch in Europa populär wird.
Am Institut für Mikrobiologie untersucht Prof. Dr. Michael Feldbrügge mit seinem Team die Kommunikation zwischen dem Pilz und der Pflanze auf molekularer Ebene. In ihrem Fokus steht die mRNA, über die der Pilz seine Baupläne in die Maiszellen transportiert und deren Maschinerie so umprogrammiert, dass sie das Pilzwachstum unterstützt. Die Düsseldorfer Forschenden untersuchen unter anderem, wie die extrazelluläre mRNA (kurz exRNA) vom Pilz zur Pflanze transportiert wird.
„Wenn wir diese Mechanismen verstehen, so kann dies helfen, Pflanzen gegen Infektionen resistent zu machen“, betont Feldbrügge und ergänzt: „Auf dieser Basis können möglicherweise Pflanzen auch widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse gemacht werden. Grundsätzlich beschränken sich die Anwendungsmöglichkeiten aber nicht auf Pflanzen, denn der mRNA spielt auch beim Menschen eine zentrale Rolle. Vielen ist sicher noch in Erinnerung, wie wichtig die Rolle von mRNA-Impfstoffe in der Bekämpfung der Coronoa-Pandemie war.“
Das Projekt nEXt-RNA verfolgt einen systemischen Ansatz, um die Mechanismen der speziesübergreifenden Kommunikation mittels exRNA auf molekularer, zellulärer und organismischer Ebene zu untersuchen. Dabei werden verschiedene Wirt-Pathogen-Interaktionen betrachtet und virale, mikrobielle, pflanzliche, tierische und menschliche Systeme miteinander verglichen. Am Ziel sollen innovative Lösungen stehen, um Krankheitserreger zu bekämpfen.
Neben der federführenden Universität Hamburg und der HHU sind fünf weitere europäische Universitäten beteiligt, in Kreta, Palermo, Utrecht, Edinburgh und Paris. Darüber hinaus sind weitere Universitäten und auch einige Unternehmen Kooperationspartner: Darunter ist auch das französische Unternehmen Serendip, welches die Anwendung der Ergebnisse zum Ziel hat. Die Europäische Union fördert im Rahmen ihres „Marie Skłodowska-Curie Actions Doctoral Network“-Programms an den Universitätsstandorten insgesamt elf Doktorandenstellen für vier Jahre, zwei davon an der HHU.
Die beiden Düsseldorfer Promovierenden werden in Feldbrügges Arbeitsgruppe forschen. Sie können sich zusätzlich in den von der HHU koordinierten Sonderforschungsbereich 1535 „Mikrobielles Netzwerken“ (Sprecher ist Prof. Feldbrügge) integrieren. Für ihre Promotionsarbeiten werden sie sich auf Lebendzellbeobachtungen und den Transfer-Mechanismus konzentrieren.
Prof. Feldbrügge: „Die Vernetzung der Nachwuchswissenschaftler auf internationaler Ebene ist ein wichtiger Baustein des Gesamtprojekts. Dazu treffen sich die Doktoranden regelmäßig und verbringen auch Zeit in den anderen europäischen Gastlaboren. Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die beiden Düsseldorfer mehrere Monate bei dem Industriepartner arbeiten, um Einblicke in die angewandte Forschung zu erhalten. Dies ist eine einzigartige Gelegenheit und wird ihre Karriere entscheidend fördern.“
Marie Skłodowska-Curie Actions Doctoral Networks
Das Ziel der von der Europäischen Kommission geförderten Doktorandennetzwerke besteht darin, strukturierte Programme für die Postgraduiertenausbildung durch Partnerschaften von Organisationen aus verschiedenen Sektoren in ganz Europa und darüber hinaus umzusetzen. Es sollen hochqualifizierte Doktoranden ausgebildet, deren Kreativität und Innovationsfähigkeit gefördert und gestärkt werden.
Das Programm ist hochkompetitiv. In der Ausschreibungsrunde 2025, in dem das Projekt nEXt-RNA erfolgreich war, erhalten nur nur 8,7 Prozent der beantragten Projekte eine Förderung. „Dies ist ein großer Erfolg für unser Projekt und zeigt die Bedeutung, die die Fördergeber unserer Fragestellung zumessen“, so Prof. Feldbrügge.
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