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In Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut (MPI) für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln hat die GATC Biotech AG die genetische Grundlage des fungalen Krankheitserregers Colletotrichum higginsianum entschlüsselt. Die kürzlich veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass die Genexpression der Pilze eine entscheidende Rolle beim Krankheitsbefall von Nutzpflanzen einnimmt. Mit den erworbenen Erkenntnissen verfolgt das internationale Großprojekt das Ziel eines verbesserten Pflanzenschutzes.
Colletotrichum ist eine Gattung fungaler Pathogene bei Nutzpflanzen und umfasst 680 Arten mit unterschiedlichen Krankheitsmechanismen. Der Pilz wird über Wind oder Spritzwasser übertragen und löst Krankheiten wie Stangenfäule und die Blattfleckenkrankheit aus. Damit richtet der Pilz in der Landwirtschaft Schäden in Milliardenhöhe an.Seit 2008 waren Wissenschaftler weltweit an diesem Großprojekt beteiligt. Dabei wurden Genom und Transkriptom des Colletotrichum higginsianum entschlüsselt und analysiert. Die detaillierten Informationen des Transkriptoms gaben dabei erstmals Aufschluss darüber, ob und zu welchem Zeitpunkt spezifische Gene beim Befall von Nutzpflanzen eingeschaltet sind. Es zeigte sich, dass die Lebensweise des Krankheitserregers über Genausstattung und Genexpression entscheidet. „Die hohe Qualität der Sequenzierung hat uns erst diese bemerkenswerten Erkenntnisse ermöglicht“, so der Teamleiter des Projekts, Dr. Richard O’Connell. Diese Erkenntnisse sind grundlegend für die zukünftige rationale Pflanzenzüchtung und die wissenschaftliche Entwicklung von Bekämpfungsmethoden gegen den Krankheitserreger.„Es war uns eine große Ehre, gemeinsam mit Richard O’Connell und dem Team des Max-Planck-Instituts die Daten des Colletotrichum higginsianum Genoms zu produzieren und assemblieren. Wir haben weitgehend mit Next Gen Sequenziertechnologien gearbeitet, deren Entwicklung sich zu diesem Zeitpunkt noch im Frühstadium befand, und nur zu einem Bruchteil Sanger Technologie eingesetzt. Dies machte das Projekt zu einer herausfordernden und lohnenswerten Aufgabe“, so Dr. Christopher Bauser, Senior Scientific Project Specialist der GATC Biotech.Die Herausforderung in der Sequenzierung lag zum einen in der breiten Anwendung verschiedener DNA-Vorbereitungsmethoden und Sequenziertechnologien. Die Rohdaten wurden de novo assembliert, ohne auf ein ähnliches Referenzgenom zurückzugreifen. GATC Biotech setzte hier primär auf Next Gen Sequenziertechnologien mit Roche GS FLX und Illumina HiSeq 2000.
Originalveröffentlichung: Richard J. O’Connell et al. Lifestyle transitions in plant pathogenic Colletotrichum fungi deciphered by genome and transcriptome analyses. Nature Genetics, 12. August 2012, DOI: 10.1038/ng.2372