Bei der Suche nach Naturstoffen für eine nachhaltige und biobasierte Wirtschaft geraten Moose zunehmend in den Fokus der Forschung. Der Grund: Moose wachsen fast überall, da sie sich erstaunlich gut an ihre Umgebung anpassen können. Diese Fähigkeit verdanken die ältesten Landpflanzen der Erde auch der Mitwirkung von Bakterien. Das Zusammenspiel von Moosen und Mikroben wird eine neu gegründete Nachwuchsgruppe am Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI) nun genauer untersuchen.

Antimikrobielle Verbindungen im Moos-Mikrobiom aufspüren

Die eher unscheinbaren Grünlinge faszinieren nicht nur als Überlebenskünstler. Sie sind als effektiver Wasser- und Nährstoffspeicher für Ökosysteme unverzichtbar und produzieren zudem wichtige Naturstoffe, die für zahlreiche Anwendungen in der Medizin, Landwirtschaft oder Biotechnologie von Bedeutung sind. „Moose beherbergen ein einzigartiges Mikrobiom, dessen chemische Diversität uns neue Naturstoffe mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten liefern könnte“, erklärt der Leiter der Forschungsgruppe, Jethro Hemmann. So möchte die Gruppe unter anderem antimikrobielle Verbindungen identifizieren, die beispielsweise als neue Antibiotika oder Biopestizide eingesetzt werden können.

Zusammenspiel von Moosen und Mikroben verstehen

Mithilfe der Metabolomik will das Team um Hemmann die molekulare Ebene der Interaktion zwischen Moosen und Mikroben untersuchen. „Unser Ziel ist es, die Rolle von Naturstoffen im Zusammenleben zwischen Mikroben und Moosen zu verstehen. Durch ausgefeilte Kultivierungsmethoden und moderne Ansätze wie Genome Mining und metagenomische Analysen kommen wir neuen Substanzen auf die Spur, die der Wissenschaft bislang verborgen geblieben sind“, sagt Hemmann. 

Die Arbeit der neuen Forschungsgruppe Metabolomik-geleitete Naturstoffentdeckung wird vom Freistaat Thüringen aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds Plus gefördert. Mit Blick auf eine künftige wirtschaftliche Verwertung der Forschungsergebnisse stehen dem Jenaer Team ein Industriebeirat sowie mehrere Thüringer Unternehmen beratend zur Seite. 

Brücke zwischen Forschung und Anwendung

Die neue Forschungsgruppe ist eng vernetzt, unter anderem mit dem Exzellenzcluster „Balance of the Microverse“ der Friedrich-Schiller-Universität Jena. In Interdisziplinären Kooperationen wird hier die Dynamik und Funktion von Mikrobiomen in der Umwelt erforscht –nun ergänzt um das Moos-Mikrobiom als neues Forschungsfeld.

bb