WSR032-Naturstoffe aus symbiontischen Systemen - Interview mit Dr. Christine Beemelmanns

Wirkstoffradio (MP3 Feed)

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Bernd ist in Jena, am Hans-Knöll-Insitut (HKI), Leibniz-Insitut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie und spricht mit Dr. Christine Beemelmanns, die die Abteilung Chemische Biologie der Mikroben-Wirt Interaktionen leitet.

Dr. Christine Beemelmanns

Christine spricht mit Bernd über Termiten und Polypen (Hydraktinien), deren Lebensgemeinschaften mit anderen Organismen spannende Naturstoffe für die Wirkstoffforschung hervorbringen.

Christine erzählt dabei, wie ihre Forschungsreisen als größere Kooperationsprojekte vor allem in Südafrika ablaufen, aber auch, wie ihre Arbeitsumgebung und die Laborsysteme am HKI in Jena aufgebaut sind.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitelmarken unter einer Überschrift zusammen.)

Was ist Symbiose?

Symbiose ist die Interaktion zwischen zwei Partnern, zum Beispiel Insekten und Mikroorganismen, die gemeinsam leben und so einen Vorteil haben, im Vergleich zum Leben ohne den Partner. Auch die Darmbakterien beim Menschen leben in Symbiose mit uns. Wenn diese Interaktion sehr einseitig ist, und nur ein Partner einen Vorteil hat, dann nennt man das eher Parasitismus, stammend vom Wort Parasit. Etwas anders fasst es der Begriff Mutualismus, den Christine auch erwähnt – davon spricht man, wenn die beiden Partner zum Überleben voneinander abhängig sind.

Welche Arten von Termiten sind das?

Kultur eines Pilzes

Christine beschäftigt sich mit Pilzzüchtenden Termiten aus Südafrika und untersucht deren Zuchtpilz und die darauf wachsenden Mikroorganismen.

• • Pilzzüchtende Termiten – Wikipedia Artikel

Das marine Symbiose-System (Hydraktinien)

• • Stachelpolypen (Hydractinia) – Wikipedia Artikel
  • Mutualismus – Wikipedia Artikel
  • Einsiedlerkrebs – Wikipedia Artikel

Welche Spezies werden im Labor gehältert?

Bernd fragt nach, ob Termiten und Hydraktinien unter Laborbedingungen gehalten werden können, weil z.B. Pfeilgiftfrösche ihr Gift während der Haltung verlieren. Christine erklärt, dass sie keine ganzen Symbiose-Systeme aufbauen kann, sondern nur spezielle Teile des Systems.

• • Pfeilgiftfrösche – Wikipedia Artikel

Wo kommen in dem symbiontischen System bio-aktive Substanzen vor?

• • Ernst Haeckel, Zoologe und Philosoph – Wikipedia Artikel
  • marine Mikroben in Christines Labor

Wie sieht das Laborsystem bei den Termiten aus?

Auf Christines Homepage am HKI findet Ihr viele Abbildungen, die einen Einblick in ihre Forschung geben und man findet dort auch Bilder aus der Feldforschung, die eine gute Vorstellung über die Größe eines Termitenstaates geben.

• • Forestry and Agricultural Biotechnology Institute (FABI ) in Pretoria

Welche Termiten Spezies kommen vor?

• • Termiten Systematik – Wikipedia Artikel

Kooperationspartner:

• • Professor Wilhelm De Beer
  • Prof. Dr. Michael Thomas-Poulsen (Universität Kopenhagen)
  • Prof. Dr. Duur Aanen (Universität Wageningen)
  • Beschaffung der Proben unter dem Nagoya-Protokoll

Wie wir schon bei der Wirkstoffradio Folge „WSR003 Vom Naturstoff zum Wirkstoff – Interview mit Prof. Wessjohann“ gehört haben, gilt auch bei den Proben von Christine Beemelmanns die Regel des Nagoya-Protokolls (Wikipedia).

Was ist das Metabolom und was ist daran spannend für die Wirkstoffforschung?

• • Metabolom – Wikipedia Artikel
  • Proteom – Wikipedia Artikel

Nahrung der Termiten

• • Fermentation – Wikipedia Artikel
  • Blattschneiderameise – Wikipedia Artikel

Wie geht es nach der Identifikation des Probenmaterials weiter?

• • Strukturaufklärung – Wikipedia Artikel

Was sind morphogene Signalmoleküle?

Auf der Seite Morphogene Signalmoleküle am HKI hat Christine weiterführende Informationen zu den Molekülen und Biofouling erstellt.

Wirkstofftypen im Fokus

• • Molare Masse (Dalton) – Wikipedia Artikel.
  • Sphingolipide – Wikipedia Artikel.
  • Synthese von Sphingolipiden in Christines

Translation potenzieller Wirkstoffe

Christine beschreibt, das ihre Gruppe drei bis fünf neue Naturstoffe pro Jahr identifiziert, die nicht alle für den weiteren Einsatz von Interesse sind, aber wichtig für die Aufklärung des symbiontischen systems.

• • Cysteinproteasen – Wikipedia Artikel.

Was ist Biofouling?

Biofouling ist ein Prozess, der vor allem bei technischen Oberflächen unter Wasser Probleme bereitet, weil es durch die Ansiedlung von Organismen zum Abbau der Strukturen kommen kann. Im deutschsprachigen Raum kennt man es vor allem als Fouling im Schiffsbau.

• • Fouling – Wikipedia Artikel

Christines Werdegang

seit 12/2013 ist Christine Juniorgruppen-Leiterin am HKI und zur Zeit ist Sie Goering Visiting Assistant Professor an der Universität von Wisconsin-Madison.

Verweis auf den „Leibniz Research Cluster“ (WSR009 Enzymen bei der Arbeit zusehen mit CARS-Mikroskopie – Interview mit Dr. Erik Freier)

Christines Lieblingsmolekül

• • Spiroverbindung – Wikipedia Artikel.

Weitere links zu Aktivitäten von Christine im Rahmen der Wissenschaftskommunikation:

Christine hat ein Youtube Video erstellt, in dem sie ausführlich zeigt, was an Pilzzüchtenden Termiten so spannend ist.

Außerdem gibt es für die kleinen Wissenschaftler*Innen ein Malbuch zum Herunterladen als PDF.

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Wir bedanken uns ganz herzlich bei Dr. Christina Beemelmanns für ihre Zeit und die Ausführungen und Erklärungen zum Thema.

Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [e-mail], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio oder auch als Bewertung bei iTunes oder panoptikum.social.

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• Bernd Rupp
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Kapitel

1. Vorwort (00:00:00)

2. Begrüßung (00:04:27)

3. Was ist eine Symbiose? (00:06:08)

4. Abhängikeiten in einer Symbiose (00:08:24)

5. Welche Art von Termiten sind das? (00:10:13)

6. Gibt es auch Symbiosen mit mehr als 2 Partnern? (00:11:35)

7. Welcher Pilz wird kolonisiert und wie schützen sich Termiten vor Pilzen? (00:15:44)

8. Das marine Symbiose-System (Hydraktinien) (00:18:53)

9. Welche Spezies werden im Labor gehältert? (00:26:58)

10. Wo kommen in den symbiontischen Systemen bio-aktive Substanzen vor? (00:29:52)

11. Wie sieht das Laborsystem bei den Termiten aus? (00:32:18)

12. Christine in Südafrika (00:35:57)

13. Welche Termiten Spezies kommen vor? (00:37:30)

14. Beschaffung der Proben unter dem Nagoya-Protokoll (00:41:43)

15. Auswahl der Termiten Proben? (00:45:28)

16. Weitere Analyse der Proben (00:47:54)

17. Was ist das Metabolom und was ist spannend für die Wirkstoffforschung (00:48:58)

18. Kooperation mit dem FABI Institut in Südafrika (00:51:23)

19. Nahrung der Termiten (00:53:49)

20. Wie geht es nach der Identifikation des Probenmaterials weiter? (00:56:12)

21. Isolierung der Natursoffe (01:03:19)

22. Was sind morphogene Signalmoleküle (01:11:19)

23. Wirkstofftypen im Fokus (01:14:40)

24. Translation potenzieller Wirkstoffe (01:17:11)

25. Was ist Biofouling? (01:22:20)

26. Christines Lieblngsthema (01:25:43)

27. Christines Werdegang (01:30:00)

28. Wie kommt man auf Hydraktinien (01:35:33)

29. Was kommt nach der Junior Gruppe (01:39:24)

30. Was haben wir vergessen zu besprechen? (01:45:00)

31. Christines Lieblingsmolekül oder Wirkstoff (01:48:09)

32. Dank und Bitte um Feedback (01:50:11)