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Neues Mittel vereint Eigenschaften zweier Feinde des Erregers © APA (Fohringer)
Neues Mittel vereint Eigenschaften zweier Feinde des Erregers © APA (Fohringer)

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Mit Viren gegen den Feuerbrand-Erreger

12.06.2017

ETH-Forscher stellen ein neues Mittel gegen Feuerbrand vor: Viren, die ausschließlich das Feuerbrand-Bakterium befallen und zerstören. Dafür haben die Wissenschafter die Fähigkeiten zweier natürlicher Feinde des Feuerbrand-Erregers kombiniert.

Das Bakterium Erwinia amylovora löst die Pflanzenkrankheit Feuerbrand aus und beschert Obstbauern dadurch Ernteverluste. Der zähe Bakterienschleim verstopft die Leitgefäße von Apfel- und Birnbäumen und lässt Blüten und Blätter verdorren. Durch Bestäuber kann sich der Erreger weiter verbreiten.

Forschende um Martin Loessner von der ETH Zürich stellen nun eine neue Waffe gegen den Feuerbrand vor: Sie haben natürliche Feinde des Feuerbrand-Bakteriums optimiert, wie die Hochschule mitteilte. Dabei handelt es sich um Bakterienviren (Bakteriophagen genannt), die ganz spezifisch Erwinia amylovora befallen.

Schleimlösendes Enzym in Virus eingebaut

Der Bakteriophage Y2 kann Erwinia zwar effizient zerstören, kommt aber schlecht durch die zähe Schleimhülle des Bakteriums. Anders beim Bakteriophagen L1, das dank eines schleimlösenden Enzyms zwar durch die Schutzhülle zum Bakterium vordringen kann, es aber weniger effizient zu zerstören vermag wie Y2.

Deshalb haben die Forschenden um Loessner das Gen für das schleimlösende Enzym aus L1 in Y2 eingebaut. Der daraus entstandene Feuerbrand-Killer gelangt somit besser in das Bakterium, vermehrt sich darin und löst es schließlich auf, um freizukommen und weitere Bakterien befallen zu können. Dabei würden auch große Menge des schleimlösenden Enzyms freigesetzt, was den Abbau der Schleimhülle umliegender Bakterien beschleunige, schrieb die ETH.

"Unser Bakteriophage erwies sich als sehr wirksam gegen den Feuerbrand-Erreger, nicht nur im Labor, sondern auch bei infizierten Apfelblüten", ließ sich Loessner in der Mitteilung zitieren. Dies ergab sich bei Tests in abgesicherten Gewächshäusern. Feldversuche gab es bisher keine. "Feuerbrand ist eine der schlimmsten Pflanzenkrankheiten, da kann man nicht im Feld experimentieren", sagte Loessner.

Gen bringt befallende Bakterien zum Leuchten

Die Wissenschafter schufen auch noch eine weitere Version des Y2-Bakteriophagen, mit dem sich der Feuerbrand-Erreger gezielt nachweisen lässt. Dank eines in Y2 neu eingebauten Gens fangen die Erwinia-Bakterien an zu leuchten, wenn sie von dem Virus befallen werden.

Dieses Leuchten lasse sich einfach messen und als spezifischer Nachweis verwenden, hieß es in der ETH-Mitteilung. Der Test sei sehr empfindlich: Dafür reichten schon wenige tausend infizierte Bakterien aus, sagte Loessner. Außerdem sei diese Methode schneller und präziser als bisherige Tests.

Obstbauern müssen ihre Bestände regelmäßig untersuchen, um befallene Bäume frühzeitig zu entdecken. Erkrankte Bäume müssen sie fällen und restlos verbrennen. Der Einsatz des Antibiotikums Streptomycin gegen Feuerbrand ist seit Anfang 2016 verboten. Deshalb wird nach alternativen Behandlungsmitteln gesucht.

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