Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte

In der biologischen Schädlingsbekämpfung kommen häufig mikrobielle Pilze zum Einsatz, etwa Vertreter der Gattung Metarhizium. Diese Pilze befallen Schadinsekten und Zecken und stellen so eine ökologische Alternative zu chemischen Mitteln dar. Doch wie wirksam diese Pilze bleiben, entscheidet sich in einem evolutionären Wettrüsten zwischen Pilz und Wirt. Ein Forschungsteam der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat nun gemeinsam mit Forschenden aus Brasilien (Porto Alegre) entdeckt, dass ein spezieller Mechanismus der Genom-Evolution die Pathogenität der Pilze auch verringern kann. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Starships beschleunigen die Genomevolution

Das Team um Dr. Michael Habig untersuchte die Rolle sogenannter transponierbarer Elemente (TEs). Diese „springenden Gene“ können ihre Position im Genom einer Art verändern. Die Forschenden fanden heraus, dass diese TEs große mobile genetische Einheiten als Transportmittel zwischen verschiedenen Pilzarten nutzen: die sogenannten Starships („Raumschiffe“). „Man kann sich diesen Prozess tatsächlich als eine Reise im Raumschiff vorstellen, bei der TEs als Fracht von Pilzart zu Pilzart transportiert werden“, erklärt Habig. Die Forschenden konnten eine explosionsartige Zunahme der TE-Aktivität bei der Art Metarhizium anisopliae beobachten. Diese TEs wurden offenbar zuvor durch ein Starship eingeschleust und lösten eine drastische strukturelle Umgestaltung der Chromosomen aus. Dass dies kein Einzelfall ist, belegt die Studie eindrucksvoll: In 75 Prozent der über 500 untersuchten Starships wurde eine solche TE-Fracht gefunden - was darauf hindeutet, dass der Transfer durch Starships ein weit verbreitetes Phänomen im Pilzreich ist.

Verlust der Pathogenität

Diese genomische Instabilität hat Folgen für die Praxis. Während die Pilze vor dem Transfer der TEs Zecken hochwirksam infizieren und abtöten konnten, verloren sie nach der TE-Übertragung die Fähigkeit, bestimmte Wirte zu infizieren. „Im Fall von M. anisopliae kann dies bedeuten, dass der Pilz seine Schädlichkeit für die südliche Rinderzecke einbüßt. Damit geht ein bedeutender Nutzen für die biologische Schädlingsbekämpfung verloren“, so Habig, Mitglied im Kiel Evolution Center (KEC).

Die nun veröffentlichte Arbeit zeigt, dass horizontaler Gentransfer die Wirksamkeit nützlicher Pilze unerwartet verändern kann – eine wichtige Erkenntnis für die zukünftige Entwicklung stabiler biologischer Schädlingsbekämpfung.

Fotos stehen zum Download bereit:

https://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2026/046-habig-natcomms-tick.jpg
Bildunterschrift: Die südliche Rinderzecke (Rhipicephalus microplus) überträgt verschiedene Krankheiten und kann durch erhebliche Blutverluste bei befallenen Rindern bedeutende wirtschaftliche Schäden in der Viehhaltung verursachen. Hier ist die Zecke mit dem mikrobiellen Pilz Metarhizium anisopliae infiziert, der sie abtöten kann.
© Dr. Walter O. Beys-da-Silva

Weitere Informationen:
Dr. Michael Habig, CeTEB, CAU:
https://fungal-evolutionary-genetics.de

Kiel Evolution Center (KEC), CAU:
https://www.kec.uni-kiel.de

Forschungsschwerpunkt Kiel Life Science (KLS), CAU:
https://www.kls.uni-kiel.de

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Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Michael Habig
Unabhängiger Gruppenleiter,
Center for Translational Evolutionary Biology (CeTEB), CAU
Tel.: 0431-880-5116
E-Mail: mhabig@bot.uni-kiel.de

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Originalpublikation:
Griem-Krey, H., de Fraga Sant’Ana, J., Oggenfuss, U., Porto Calegari-Alves, Y., Marques, A.L., Berger, M., Santi, L., Beys-da-Silva, W.O., Habig, M. (2026): Transposable Elements Hitchhike on Starships across Fungal Genomes. Nature Communications
First published 11. February 2026 https://doi.org/10.1038/s41467-026-69410-3

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Weitere Informationen:
https://fungal-evolutionary-genetics.de
https://www.kec.uni-kiel.de
https://www.kls.uni-kiel.de