Forschung

Dieses interdisziplinäre Projekt unter der Leitung von Kolleginnen der Universität Innsbruck untersucht die regulatorische Rolle des GATA-Transkriptionsfaktors Are1 in Trichoderma atroviride, wobei der Schwerpunkt auf seiner Beteiligung an der Biosynthese spezialisierter Metaboliten (SM) und dem Eisenstoffwechsel liegt. Kollegen der Universität Innsbruck werden fortschrittliche genetische Werkzeuge einsetzen, darunter ein induzierbares Are1-Überexpressionssystem, um das regulatorische Netzwerk von Are1 zu kartieren und seine genomischen Ziele zu identifizieren. Mithilfe der Hochleistungs-Dünnschichtchromatographie (HPTLC) werden unter Are1-induzierenden Bedingungen reichlich vorhandene SM-Kandidaten gescreent. Ergänzend dazu trägt unsere Gruppe durch fortgeschrittene Metabolomik, Siderophoranalyse sowie die Identifizierung und Reinigung spezialisierter Metaboliten zum Projekt bei. Zur umfassenden Charakterisierung der möglicher Biosyntheseprodukte wird die Flüssigchromatographie in Verbindung mit hochauflösender Massenspektrometrie (LC-HRMS/MS) eingesetzt. Die Bildung von Siderophoren wird unter eisenarmen und eisenreichen Wachstumsbedingungen analysiert. Die Strukturaufklärung wichtiger Metaboliten wird nach der Reinigung durch präparative HPLC mittels NMR durchgeführt. Diese Zusammenarbeit zielt darauf ab, neue bioaktive Verbindungen zu entdecken, die Rolle von Are1 im Stoffwechsel von Pilzen aufzuklären und einen Rahmen für die gezielte Entdeckung von Naturstoffen in Fadenpilzen zu schaffen.

Das CD-Labor für Mykotoxin-induzierte Metabolomveränderungen und Biomarker in der Nutztierhaltung (CDL-MyMetaboMarker) hat zum Ziel, durch Mykotoxine induzierte Veränderungen des Metaboloms von Nutztieren zu untersuchen und verbesserte Biomarker für die Nutztierhaltung zu entdecken. Mykotoxine wie Deoxynivalenol (DON) und Ochratoxin A (OTA) sind weit verbreitete Kontaminanten in Tierfutter, die erhebliche Gesundheits- und Produktivitätsprobleme bei Nutztieren verursachen. Während Expositions-Biomarker für DON und OTA etabliert sind, beschränken sich diese auf die Bewertung der jüngsten Exposition und liefern keine Einblicke in langfristige biologische Störungen oder gesundheitliche Auswirkungen. Im CDL-MyMetaboMarker sollen Effektbiomarker für DON und OTA in Nutztieren identifiziert werden, indem Ferkel über mehrere Wochen kontrolliert verschiedenen Mykotoxin-Konzentrationen im Futter ausgesetzt werden. Anschließend werden biologische Proben wie Blut, Plasma, Speichel, Urin und Kot mittels LC-MS-basierter Metabolomik analysiert, um dosis-, zeit- und toxinspezifische Veränderungen im endogenen Metabolitenprofil zu erfassen. Die gewonnenen Daten werden mit klassischen statistischen Methoden sowie Machine-Learning-Verfahren ausgewertet, um potenzielle Biomarker-Kandidaten zu identifizieren. Diese Kandidaten werden danach in weiteren Tierstudien auf Robustheit, Wiederholbarkeit und Spezifität validiert. Langfristig sollen die identifizierten Biomarker zur Untersuchung kombinierter Toxizitätseffekte sowie zur Bewertung der Wirksamkeit von Mykotoxin-Inaktivatoren eingesetzt werden. Damit zielt die Forschung darauf ab, die frühzeitige Erkennung von Mykotoxin-Exposition zu verbessern, langfristige gesundheitliche Auswirkungen besser zu bewerten und die Entwicklung sicherer Futtermittelzusätze zu unterstützen, um die Gesundheit und Produktivität von Nutztieren nachhaltig zu fördern.

Das CD-Labor für Mykotoxin-induzierte Metabolomveränderungen und Biomarker in der Nutztierhaltung (CDL-MyMetaboMarker) hat zum Ziel, durch Mykotoxine induzierte Veränderungen des Metaboloms von Nutztieren zu untersuchen und verbesserte Biomarker für die Nutztierhaltung zu entdecken. Mykotoxine wie Deoxynivalenol (DON) und Ochratoxin A (OTA) sind weit verbreitete Kontaminanten in Tierfutter, die erhebliche Gesundheits- und Produktivitätsprobleme bei Nutztieren verursachen. Während Expositions-Biomarker für DON und OTA etabliert sind, beschränken sich diese auf die Bewertung der jüngsten Exposition und liefern keine Einblicke in langfristige biologische Störungen oder gesundheitliche Auswirkungen. Im CDL-MyMetaboMarker sollen Effektbiomarker für DON und OTA in Nutztieren identifiziert werden, indem Ferkel über mehrere Wochen kontrolliert verschiedenen Mykotoxin-Konzentrationen im Futter ausgesetzt werden. Anschließend werden biologische Proben wie Blut, Plasma, Speichel, Urin und Kot mittels LC-MS-basierter Metabolomik analysiert, um dosis-, zeit- und toxinspezifische Veränderungen im endogenen Metabolitenprofil zu erfassen. Die gewonnenen Daten werden mit klassischen statistischen Methoden sowie Machine-Learning-Verfahren ausgewertet, um potenzielle Biomarker-Kandidaten zu identifizieren. Diese Kandidaten werden danach in weiteren Tierstudien auf Robustheit, Wiederholbarkeit und Spezifität validiert. Langfristig sollen die identifizierten Biomarker zur Untersuchung kombinierter Toxizitätseffekte sowie zur Bewertung der Wirksamkeit von Mykotoxin-Inaktivatoren eingesetzt werden. Damit zielt die Forschung darauf ab, die frühzeitige Erkennung von Mykotoxin-Exposition zu verbessern, langfristige gesundheitliche Auswirkungen besser zu bewerten und die Entwicklung sicherer Futtermittelzusätze zu unterstützen, um die Gesundheit und Produktivität von Nutztieren nachhaltig zu fördern.