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Uni-Journal Jena04/15
Beutenberg-News
Geschulter Erreger
Angriffstaktiken eines Pilzes entschlüsselt
Der Schimmelpilz „Asper-
gillus fumigatus“ kann bei
Patienten mit schwachem
Immunsystem schwerwie-
gende Infektionen verur-
sachen. Dabei helfen ihm
bestimmte Angriffs- und
Tarnmechanismen. Diese
setzt er jedoch nicht nur ge-
gen den Menschen, sondern
auch gegen andere, mikro-
skopisch kleine Feinde in
seiner Umwelt ein, weiß der
Mikrobiologe Falk Hillmann
vom Jenaer Leibniz-Institut
für Naturstoff-Forschung und
Infektionsbiologie – Hans-
Knöll-Institut (HKI). In einem
Artikel in der renommierten Fachzeit-
schrift Environmental Microbiology be-
richtet Hillmann gemeinsam mit Kolle-
gen, welche Mittel der Pilz Aspergillus
fumigatus gegen eine Amöbe einsetzt
(DOI: 10.1111/1462-2920.12808).
„Wir wollten uns einen Gegenspieler
von Aspergillus fumigatus anschauen,
nämlich die Amöbe Dictyostelium discoi-
deum. Beide begegnen sich in der Natur
häufig. Wir haben uns gefragt, wie der
Pilz die Amöbe bekämpft.“ Tatsächlich
verwendet er zwei der Mechanismen,
mit denen er auch das menschliche Im-
munsystem angreift: Mit einer Art Tarn-
schicht vermeidet er, dass er erkannt
wird, mithilfe eines Gifts greift er auch
die Amöbe an.
Die Erkenntnis, auf welche Weise an-
gegriffene Lebewesen wie die Amöbe
darauf reagieren, ist von Interesse für
dieWissenschaftler, die sich davon neue
Wege für die Entwicklung vonTherapeu-
tika gegen Pilzinfektionen erhoffen.
Faserlaser
entwicklung
Erfolgreicher Projekt
abschluss am IOF
Mit ihnen wird geschnitten, geschweißt
und gebohrt: Hochleistungsfaserlaser
sind in der Produktion z. B. von Auto-
mobilen nicht mehr wegzudenken. Aber
auch auf den Gebieten der Mikro-Materi-
albearbeitung, der Sicherheitstechnik so-
wie der Medizintechnik und der Ästhetik
werden Faserlaser immer wichtiger. Ge-
rade für diese Anwendungen benötigt
man leistungsfähige, robuste und doch
präzise arbeitende Faserlaser.
Eine wichtige Grundlage für solche
Faserlaser sind Hochleistungsfasern,
mit denen man das Laserlicht gezielt lei-
ten und verstärken kann. Forscher des
Fraunhofer-Instituts für Angewandte Op-
tik und Feinmechanik IOF haben daher
in dem vor kurzem abgeschlossenen
Projekt „Erforschung und Qualifizierung
der Technologien von Hochleistungsla-
serfasern“, kurz TEHFA, erfolgreich eine
Herstellungstechnologie für laseraktive
Doppelkernfasern entwickelt und auf
eine am Fraunhofer IOF installierte in-
dustrienahe Anlage transferiert.
Darüber hinaus wurden hochleistungs-
stabile faserbasierte Komponenten so-
wie kompakte Lasermodule hergestellt.
Diese bildeten zusammen mit den Hoch-
leistungsfasern die Grundlage für den er-
folgreichen Aufbau von monolithischen
Faserlasern exzellenter Strahlqualität
und hoher Effizienz und Ausgangsleis-
tungen von mehr als einem Kilowatt.
In einer zweiten Phase sollen nun
leistungs- und lebensdauerlimitierende
Effekte untersucht und daraus industrie
taugliche Spezialfasern, faserbasierte
Komponenten und Faserlasersysteme
entwickelt und getestet werden, die
eine signifikante Skalierung der Aus-
gangsleistung ermöglichen.
OEM-Ytterbium-dotierterFaserlaser1kW.
Foto:IOF
DieelektronenmikroskopischeAufnahmezeigt,wiedie
AmöbeDictyosteliumdiscoideumdenPilzAspergillus
fumigatusumschließt.DiesenungleichenKampfwirdal-
lerdingsderPilzgewinnen.
Foto:Westermann
In enger Verbindung
Bakterien tauschen über Kanäle Nährstoffe aus
Dass Bakterien sich bei Nährstoffmangel
gegenseitig aushelfen, ist schon länger
bekannt. Wie dieser Nährstoffaustausch
praktisch aussehen kann, haben jetzt
Wissenschaftler am Max-Planck-Institut
für chemische Ökologie, des Unikli-
nikums Jena sowie der Universitäten
Kaiserslautern und Heidelberg heraus-
gefunden. Sie entdeckten, dass man-
che Bakterien Nanokanäle ausbilden,
die den direkten Austausch von Nähr-
stoffen ermöglichen und veröffentlich-
ten ihre Erkenntnisse im Fachmagazin
Nature Communications (DOI 10.1038/
ncomms7238).
Die Wissenschaftler der Forschungs-
gruppe Experimentelle Ökologie und
Evolution haben dazu in Bodenbakte-
rien (Acinetobacter baylyi) sowie dem
Darmkeim Escherichia coli Gene ausge-
schaltet, so dass die Bakterien manche
Aminosäuren nicht mehr produzieren
konnten. Wuchsen die so veränderten
Bakterien zusammen, konnten sie sich
gegenseitig ernähren, um den Amino-
säuremangel auszugleichen. Wurden
die Bakterien allerdings durch einen Fil-
ter getrennt, der Aminosäuren im Nähr-
medium zwar durchließ, einen direkten
Austausch zwischen den beiden Bakte-
rienstämmen jedoch verhinderte, konnte
keiner der Stämme wachsen.
ElektronenmikroskopischeAufnahmeder
Bakterienstämme,diesichüberNanoschläu-
chewechselseitigernährenkönnen.
Foto:Westermann