ETH Zürich und BMKGene fördern Endosymbioseforschung mit neuem Induktionsverfahren
Forscher der ETH Zürich haben erfolgreich eine neuartige endosymbiotische Beziehung zwischen Bakterien und Pilzen mithilfe von Mikroinjektionstechnologie, unterstützt durch BMKGene, induziert. Der Durchbruch liefert Einblicke in die frühe Endosymbiose-Evolution.
Ein Forschungsteam der ETH Zürich hat einen bedeutenden Fortschritt im Verständnis der Endosymbiose, der engen Beziehung zwischen verschiedenen Organismen, erzielt. Durch die erfolgreiche Induktion einer neuartigen künstlichen symbiotischen Beziehung zwischen Bakterien und einem Pilz haben die Wissenschaftler neue Wege für die Untersuchung der Evolution des Lebens und die Entwicklung von Anwendungen in der synthetischen Biologie eröffnet.
Die von Julia A. Vorholt geleitete Studie nutzte fortschrittliche Mikroinjektionstechniken, um Bakterien in den Fadenpilz Rhizopus microsporus zu implantieren. Diese Leistung überwindet frühere Herausforderungen bei der Schaffung neuer Endosymbiosen in kontrollierten Umgebungen und ermöglicht die detaillierte Echtzeit-Verfolgung und Analyse der Anfangsstadien dieser biologischen Interaktion. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.
Unter Einsatz von Fluidic Force Microscopy (FluidFM) injizierten die Forscher präzise Bakterien in Pilzkeimlinge. Diese Methode ermöglichte die detaillierte Beobachtung des Überlebens und der Kolonisierung der Bakterien in den Wirtszellen. Die Experimente zeigten, dass die implantierten Bakterien vertikal auf nachfolgende Generationen übertragen werden konnten und dass die adaptive Labor-Evolution die Stabilität der induzierten Endosymbiose erfolgreich verbesserte.
Biomarker Technologies (BMKGene) leistete technologische Unterstützung für diese Forschung und ermöglichte tiefere Einblicke in komplexe biologische Prozesse. Diese Arbeit beleuchtet nicht nur die evolutionären Mechanismen, die die Endosymbiose vorantreiben, sondern bietet auch eine grundlegende Plattform für zukünftige Fortschritte in der synthetischen Biologie und die Schaffung von Designer-Endosymbionten mit spezifischen Merkmalen.