Am 2. und 3. Juni 2015 fand in Hagen am Teutoburger Wald die sechste Sitzung des Fachbeirates der Deutschen Genbank Obst (DGO) statt. Die Gemeinde Hagen ist Sammlungshaltender Partner im Netzwerk Kirsche der Deutschen Genbank Obst.

Im Rahmen dieser Fachbeiratssitzung berichtete die Koordinationsstelle über die bislang geleistete Arbeit und gab Informationen zum Bearbeitungsstand der Datenbank durch die einzelnen Partner (http://www.deutsche-genbank-obst.jki.bund.de//). Herr Müller, AG Zentrale Datenverarbeitung des Julius Kühn-Instituts (JKI), stellte die neue Datenbankversion 2.0 der DGO vor, die nach Testung Ende Oktober freigeschaltet werden soll. Als möglicher künftiger Partner für das Netzwerk Apfel wurde von den Fachbeiratsmitgliedern der Aufnahmeantrag vom Obstgarten des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) Müncheberg befürwortet. Herr Dr. Schulte, Prüfstelle Wurzen des Bundessortenamtes, gab einen detaillierten Bericht zum Stand des Rubus-Netzwerkes und zum Aufbau des Birnen-Netzwerkes. Herr Dr. Hadersdorfer, Technische Universität München, präsentierte die Fortschritte beim Aufbau des Netzwerkes für Pflaume und informierte über die Eröffnungsveranstaltung im Juli 2014 in Freising.

Weiterhin wurden die Ergebnisse zum Abgleich der pomologischen und molekulargenetischen Bestimmungen von Sorten des Apfel- und des Kirschnetzwerkes vorgestellt. Nach Klärung von unklaren bzw. widersprüchlichen Zuordnungen durch die bei der pomologischen Bestimmung beteiligten Pomologen, erhalten die Sammlungshaltenden Partner nachfolgend bis März 2016 die Auswertungen zu denen in ihren Beständen vorhandenen Bäume bezüglich Zuordnung zu Sorten. Frau Dr. Höfer berichtete über den Stand der pomologischen und molekularbiologischen Bestimmungen bei Erdbeere. Durch die pomologischen Bestimmungen bei Erdbeere, welche von Dr. Jungnickel und Frau Krieg am Standort Wurzen und Pillnitz vorgenommen worden sind, konnten insgesamt 165 Sorten pomologisch bestimmt werden. Das Vergabeverfahren für die molekulargenetische Überprüfung wurde wegen des Fehlens eines wirtschaftlichen Angebotes von der Zentralen Vergabestelle des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgehoben, und es wird nun erwogen, die Leistung im nächsten Jahr europaweit auszuschreiben. Herr Ziegler (Bundesanstalt für Landwirtschaft) stellte das Monitoring und die Indikatoren zur Umsetzung des 2. Globalen Aktionsplanes (Global Plan of Action) vor.

Desweiteren wurde im Rahmen der Fachbeiratssitzung über den Stand der Vorbereitung des Kongresses ‚Deutsche Obstsortenvielfalt – Neue Wege für Erhaltung und Nutzung‘ informiert und die Bitte geäußert, dass die Partner der DGO am Kongress teilnehmen, um diese Plattform als intensiven Erfahrungsaustausch nutzen zu können.

Frau Dr. Oetmann-Mennen stellte den Netzwerkpartner Hagen a. T. W. mit einem Vortrag zum Thema „Die Kirschenschatz­truhe in Hagen a. T. W. – Verantwortung und Chance“ vor. Im Anschluss daran erfolgte eine Führung entlang des Kirschlehrpfades. Während der Sitzungspausen konnten die Fachbeiratsmitglieder verschiedene Sortenreine Fruchtauf­striche kosten, die Kirschkönigin begrüßen und von Schülern der Oberschule Hagen a. T. W. selbsthergestellte Pralinen mit Kirschen probieren. Damit konnten die Aktivitäten des Netzwerkpartners in einer sehr überzeugenden Weise vor Ort präsentiert werden (Abb. 1 und 2).

Abb. 1. Streuobstwiese mit Süß­kirschen des Netzwerk­partners der DGO Hagen a. T. W.

Abb. 2. Öffentlichkeitswirk­­same Beschilderung der Obstwiesen mit Infor­mationen zum Projekt und zu den einzelnen Süßkirschsorten.

Monika Höfer (JKI Dresden)

Mit der Neufassung der Pflanzenbeschauverordnung (PBVO) im Jahre 2012 hat das Julius-Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, ein neues Risikoanalyseverfahren entwickelt, das verbindlich anzuwenden ist. Findet ein Pflanzenschutzdienst im Rahmen von Einfuhrkontrollen an einer Warensendung aus Nicht-EU-Staaten oder aber im Freiland bzw. im geschützten Anbau einen neuen Organismus, der nicht in der EU-Pflanzenquarantäne-Richtlinie 2000/29/EG geregelt ist, ist von ihm folgendes zu überprüfen:

Werden beide Fragen mit „ja“ beantwortet, beantragt der Pflanzenschutzdienst eine Express-Risikoanalyse (Express-PRA) beim Institut für nationale und internationale Angelegenheiten der Pflanzengesundheit des JKI. Das Institut Pflanzengesundheit erstellt dann nach einem einheitlichen Verfahren eine solche Express-PRA, die auf allgemeine Weise über den Schad­organismus und dessen pflanzengesundheitliche Risiken informiert und auch erste Handlungsempfehlungen enthält. Da je nach Situation eine schnelle Rückmeldung erfolgen muss (2 bis 3 Tage oder bis zu 30 Tagen), kann in die Erstellung der Express-Risikoanalyse nur unmittelbar verfügbares Wissen einfließen, sie ist daher in der Regel mit großer Unsicherheit behaftet.

Die hier vorgestellte Express-PRA zum Blaubeerrost Thekopsora minima wurde vom Pflanzenschutzdienst in Niedersachsen aufgrund des Auftretens in einer Baumschule beantragt. Der Fund dieses Pilzes ist ein gutes Beispiel dafür, dass bei neuen Kulturen besonderes Augenmerk auf die Zufuhr von Vermehrungsmaterial aus Ursprungsgebieten zu richten ist, auch weil noch nicht ausreichend bekannt ist, welche Schadorganismen hier relevant sein könnten. 

Gritta Schrader, Wolfgang Maier (JKI Braunschweig)

Kernaussagen des internationalen EDAR-3 Symposiums, das sich mit den Verbreitungswegen von Antibiotikaresistenzen und ihrem Vorkommen in der Umwelt beschäftigte

„Global steigt der Einsatz von Antibiotika in Humanmedizin und Tierhaltung noch immer. Dies verstärkt die Gefahr der Entstehung von Bakterien mit übertragbaren Resistenzen gegen diese Wirkstoffe nicht nur in Krankenhäusern und Tierställen, sondern auch in der Umwelt“, so ein Fazit der EDAR-3 Tagung „The Environmental Dimension of Antibiotic Resistance„ Ende Mai 2015. Insgesamt 155 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 30 Ländern aller Kontinente stellten in Wernige­rode/Harz an fünf Tagen ihre aktuellen Forschungsergebnisse vor und diskutierten deren Auswirkungen. Sie stimmten darüber überein, dass es Verbindungen zwischen den Antibiotikaresistenzen in der Umwelt und Resistenzen von klinischen Pathogenen gibt, die es genauer zu erforschen gilt. Eingeladen hatte zu dieser dritten Tagung Prof. Dr. Kornelia Smalla vom Julius Kühn-Institut (JKI) – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, in Braunschweig.

Bekannt ist, dass ein wiederholter Einsatz von Antibiotika zu Resistenzen führen kann. Auch, dass Menschen und Tiere Antibiotika zum großen Teil wieder ausscheiden, die zusammen mit bereits antibiotikaresistenten Bakterien über Abwasser und Gülle in die Umwelt gelangen können, ist gut dokumentiert. Die Fähigkeiten von Bakteriengemeinschaften, sich an den Selektionsdruck durch Antibiotika anzupassen, werden derzeit intensiv erforscht. So spielen Prozesse, die unter dem Begriff „Horizontaler Gentransfer“ zusammengefasst werden, eine wichtige Rolle: Bakterien tragen mobile genetische Elemente, z.B. sogenannte Plasmide, mit denen sie genetische Informationen untereinander austauschen können. Diese mobilen Elemente können nicht nur ein Gen tragen, das zum Beispiel die Resistenz gegen ein bestimmtes Antibiotikum vermittelt, sondern auch gleichzeitig weitere Gene, die die Bakterien beispielsweise gegen andere Antibiotika, Desinfektionsmittel oder Metall­verbindungen resistent machen. Dies führt zu Problemen, die als Ko-Selektion bezeichnet werden. Mehrere Experten referierten, dass Antibiotika, die vor allem in der Tierhaltung genutzt werden, bei Bakterien auch Resistenzen gegen andere Antibiotika „ko-selektieren“ können, die für die Humantherapie von Bedeutung sind.

Welche Antibiotika in verschiedenen Umweltbereichen, z.B. im Boden, auftreten und wie sie persistieren, wird wesentlich von ihrer chemischen Struktur bestimmt. In diesem Forschungsfeld arbeitete das Julius Kühn-Institut im Rahmen der DFG-Forschergruppe 566. Stellvertretend stellte Dr. Jan Siemens (Universität Bonn) vor, dass an die Bodenmatrix gebundene Antibiotika aus der Gruppe der Sulfonamide in kleinen Mengen über mehrere Monate freigesetzt werden. Zudem zeigte er einen Zusammenhang zwischen der Antibiotikakonzentration im Boden und dem gehäuften Auftreten von Resistenzgenen und mobilen genetischen Elementen auf (siehe auch JKI-Presseinformation vom 1.7. 2014).

„Kläranlagen und Güllelager sind ohne Zweifel „hot spots“ der bakteriellen Evolution. Hier kommen hohe Bakterienkonzentrationen, ein breites Spektrum an Nährstoffen für Bakterien, verschiedene Antibiotika, aber auch Desinfektionsmittel oder Metallverbindungen zusammen. Dies begünstigt genetische Veränderungen in den Mikroorganismen“, fasst Prof. Smalla eine wichtige Erkenntnis aus den Redebeiträgen ihrer Wissenschaftskolleginnen und Kollegen zusammen. Prof. Dr. Fernando Baquero (CSIC-INTA, Madrid) wies darauf hin, dass bereits sehr geringe Konzentrationen von Antibiotika in der Umwelt beachtliche Effekte auf Bakteriengemeinschaften haben können.

Immer wieder wurden bei den Tagungsbeiträgen die enge Vernetzung unterschiedlicher Lebensräume (Agrar- und aquatische Ökosysteme) sowie die globale Dimension des Themas deutlich. Viele der präsentierten Daten weisen darauf hin, dass es verschiedene Übertragungswege zwischen Landwirtschaft und Humanmedizin gibt.

Die Mikrobiologin Smalla vom Julius Kühn-Institut forscht selbst an Themen, die Dr. Ed Topp (Quebec/Kanada) präsentierte. Alle die Pflanze besiedelnden Mikroorganismen, die auch als Mikrobiom bezeichnet werden, sind durch den Boden und damit auch durch die Nutzung von organischem Dünger (z.B. Gülle) und Beregnungswasser mit der Gesamtheit der Antibiotikaresistenz-vermittelnden Gene (Resistom) verknüpft. Topp konnte dies am Beispiel von Gemüsekulturen wie Tomate, Rettich, Möhre und Salat nachweisen. Trotz aller Fortschritte im Verständnis, warum sich Bakterien bei Selektionsdruck, z.B. durch ein Antibiotikum, genetisch so schnell anpassen können, bleiben doch noch viele Fragen offen. „Vor allem müssen wir die biotischen und abiotischen Faktoren, die die Häufigkeit und Übertragbarkeit von Antibiotika-Resistenzgenen beeinflussen, weiter erforschen“, so Professor Smallas Fazit für die eigene Arbeit. Sie hofft, dass mit der heute möglichen Analytik und neuen Methoden die Übertragungswege der Resistenzgene sowie die wichtigsten Einflussfaktoren bereits in naher Zukunft besser verstanden werden.

EDAR-4 wird im Mai 2017 in East Lansing in den USA stattfinden. Prof. James Tiedje von der Michigan State University ist der Organisator.

Wissenschaftlerin: Prof. Dr. Kornelia Smalla, Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik, Messeweg 11/12, 38104 Braunschweig, E-Mail: kornelia.smalla@jki.bund.de

(Quelle: Presseinformation Julius Kühn-Institut,
Juli 2015)

Annual Review of Biochemistry, Vol. 84, 2015. Eds.: Roger D. Kornberg, James E. Rothman, JoAnne Stubbe, Jeremy W. Thorner. Palo Alto California, USA, Annual Reviews, 986 S., ISBN 978-0-8243-0884-1, ISSN 0066-4154.

Der vorliegende Band 84 beginnt mit einem Artikel von Charles C. Richardson mit dem Titel „It Seems Like Only Yesterday”. Professor Richardson schildert darin seinen beruflichen Werdegang und blickt auf wichtige Stationen seines Forscherlebens zurück.

Diesem Beitrag folgt ein weiterer ausführlicher Rückblick, in dem Dr. Stephen C. Harrisson seine wissenschaftliche Karriere schildert. Er gab dem Artikel den Titel „Veritas per structuram“.

Weitere Übersichtsartikel zu folgenden Themenbereichen der Biochemie schließen sich an:

Nuclear Organization (Yosef Gruenbaum); The Balbiani Ring Story: Synthesis, Assembly, Processing, and Transport of Specific Messenger RNA-Protein Complexes (Petra Björk, Lars Wieslander); Functions of Ribosomal Proteins in Assembly of Eukaryotic Ribosomes In Vivo (Jesús de la Cruz, Katrin Karbstein, John L. Woolford Jr.); Lamins: Nuclear Intermediate Filament Proteins with Fundamental Functions in Nuclear Mechanics and Genome Regulation (Yosef Gruenbaum, Roland Foisner); Regulation of Alternative Splicing Through Coupling with Transcription and Chromatin Structure (Shiran Naftelberg, Ignacio E. Schor, Gil Ast, Alberto R. Kornblihtt); DNA Triplet Repeat Expansion and Mismatch Repair (Ravi R. Iyer, Anna Pluciennik, Marek Napierala, Robert D. Wells); Nuclear ADP-Ribosylation and Its Role in Chromatin Plasticity, Cell Differentiation, and Epigenetics (Michael O. Hottiger); Application of the Protein Semisynthesis Strategy to the Generation of Modified Chromatin (Matthew Holt, Tom Muir); Mechanisms and Regulation of Alternative Pre-mRNA Splicing (Yeon Lee, Donald C. Rio); The Clothes Make the mRNA: Past and Present Trends (Guramrit Singh, Gabriel Pratt, Gene W. Yeo, Melissa J. Moore); Biochemical Properties and Biological Functions of FET Proteins (Jacob C. Schwartz, Thomas R. Cech, Roy R. Parker); Termination of Transcription of Short Noncoding RNAs by RNA Polymerase II (Karen M. Arndt, Daniel Reines); PIWI-Interacting RNA: Its Biogenesis and Functions (Yuka W. Iwasaki, Mikiko C. Siomi, Haruhiko Siomi); The Biology of Proteostasis in Aging and Disease (Johnathan Labbadia, Richard I. Morimoto); Magic Angle Spinning NMR of Proteins: High-Frequency Dynamic Nuclear Polarization and ¹H Detection (Yongchao Su, Loren Andreas, Robert G. Griffin); Cryogenic Electron Microscopy and Single-Particle Analysis (Dominika Elmlund, Hans Elmlund); Natural Photoreceptors as a Source of Fluorescent Proteins, Biosensors, and Optogenetic Tools (Daria M. Shcherbakova, Anton A. Shemetov, Andrii A. Kaberniuk, Vladislav V. Verkhusha); Structure, Dynamics, Assembly, and Evolution of Protein Complexes (Joseph A. Marsh, Sarah A. Teichmann); Mechanisms of Methicillin Resistance in Staphylococcus aureus (Sharon J. Peacock, Gavin K. Paterson); Structural Biology of Bacterial Type IV Secretion Systems (Vidya Chandran Darbari, Gabriel Waksman); ATP Synthase (Wolfgang Junge, Nathan Nelson); Structure and Energy Transfer in Photosystems of Oxygenic Photosynthesis (Nathan Nelson, Wolfgang Junge); Gating Mechanisms of Voltage-Gated Proton Channels (Yasushi Okamura, Yuichiro Fujiwara, Souhei Sakata); Mechanisms of ATM Activation (Tanya T. Paull); A Structural Perspective on the Regulation of the Epidermal Growth Factor Receptor (Erika Kovacs, Julie Anne Zorn, Yongjian Huang, Tiago Barros, John Kuriyan); Chemical Approaches to Discovery and Study of Sources and Targets of Hydrogen Peroxide Redox Signaling Through NADPH Oxidase Proteins (Thomas F. Brewer, Francisco J. Garcia, Carl S. Onak, Kate S. Carroll, Christopher J. Chang); Form Follows Function: The Importance of Endoplasmic Reticulum Shape (L.M. Westrate, J.E. Lee, W.A. Prinz, G.K. Voeltz); Protein Export into Malaria Parasite-Infected Erythrocytes: Mechanisms and Functional Consequences (Natalie J. Spillman, Josh R. Beck, Daniel E. Goldberg); The Twin-Arginine Protein Translocation Pathway (Ben C. Berks); Transport of Sugars (Li-Qing Chen, Lily S. Cheung, Liang Feng, Widmar Tanner, Wolf B. Frommer); A Molecular Description of Cellulose Biosynthesis (Joshua T. McNamara, Jacob L.W. Morgan, Jochen Zimmer); Cellulose Degradation by Polysaccharide Monooxygenases (William T. Beeson, Van V. Vu, Elise A. Span, Christopher M. Phillips, Michael A. Marletta); Physiology, Biomechanics, and Biomimetics of Hagfish Slime (Douglas S. Fudge, Sarah Schorno, Shannon Ferraro).

Ein Autorenindex für die Bände 80 bis 84 ergänzt den vorliegenden Band. Außerdem ist ein kumulierender Index der Themengebiete der Bände 80 bis 84 angefügt.

Darüber hinaus wird in Band 84 des Annual Review of Biochemistry auf fachlich verwandte Artikel in anderen „Annual Reviews“ verwiesen, beispielsweise im Annual Review of Genetics, Vol. 48 (2014).

Somit ist der Band 84 des Annual Review of Biochemistry – wie die vorhergehenden – eine wertvolle Informationsquelle biochemischer Literatur. Außerdem sind die Abstracts der Artikel des Bandes 84 online unter
http://biochem.annualreviews.org verfügbar.

Sabine Redlhammer (JKI Braunschweig)