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Wahljahr: | 2008 |
Sektion: | Genetik/Molekularbiologie und Zellbiologie |
Stadt: | Marburg |
Land: | Deutschland |
Forschungsschwerpunkte: Molekulare Phytopathologie, Pflanzen-Pilz-Interaktionen, pflanzenpathogene Pilze, Maisbeulenbrandpilz Ustilago maydis
Regine Kahmann hat auf dem Gebiet der Genetik und Virologie bedeutende Beiträge zur Rekombination in prokaryotischen Organismen geleistet und intensiv die molekularen Grundlagen für sequenzspezifische Rekombination im Genom des Bakteriophagen Mu erforscht. Ihr jetziger Forschungsschwerpunkt ist die Wechselbeziehung zwischen Wirtspflanzen und parasitären Pilzen – insbesondere jene zwischen der Kulturpflanze Mais und dem Pilz Ustilago maydis. Über die Genomsequenz dieses Pilzes gelang die Identifizierung einer Gruppe von mehreren Hundert sekretierten Effektorproteinen, die ausschließlich während der Kolonisierung der Wirtspflanzen benötigt werden. Die Aufgabe, der sie sich jetzt widmet, ist die Funktionsaufklärung dieser neuartigen Moleküle.
Regine Kahmann hat in den ersten 20 Jahren ihrer wissenschaftlichen Karriere auf dem Gebiet der Genetik und Virologie geforscht. Der Bakteriophage Mu, der eine ganze Reihe von Bakterienspezies befällt, spielte dabei eine zentrale Rolle. Regine Kahmann konnte bis dahin unbekannte molekulare Grundlagen und Mechanismen zur spezifischen Rekombination in diesem System aufklären. Es gelang ihr, die Funktionsweise aller Komponenten eines genetischen Schalters zu entschlüsseln, der im Mu Genom für sequenzspezifische DNA-Rekombination sorgt und für den Wirtswechsel des Mu Phagen verantwortlich ist. Die Aufklärung dieses Mechanismus gilt international als wissenschaftliche Meisterleistung.
Im weiteren Verlauf ihrer wissenschaftlichen Karriere widmete sich Kahmann unter anderem der Zellbiologie und Pathologie eines parasitären Pilzes, des Maisbeulenbrand-Pilzes Ustilago maydis, der auf Maispflanzen Tumoren hervorrufen kann. Sie konnte Modelle entwickeln, wie der Pilz seine Wirtspflanzen befällt, und aufklären, welche molekularen Mechanismen dabei zwischen Pflanze und Pilz eine Rolle spielen – also wie der Krankheitserreger es schafft, in der Maispflanze zu wachsen.
Unter Kahmanns Federführung konnte die Genomsequenz von Ustilago maydis entschlüsselt werden. Auffällig war bei den Auswertungen, dass die Gene einer großen Zahl gänzlich neuartiger, vom Pilz ausgeschütteter Proteine auf den Chromosomen in Gruppen angeordnet sind, so genannten Genclustern. Diese Proteine steuern den Befall der Maispflanze durch den Schädling. Durch Vergleich zu Gensequenzen verwandter Brandpilze konnten Kahmann und ihr Team zeigen, dass diese neuartigen Moleküle zwar konserviert sind, aber unter hohem Evolutionsdruck stehen.
Regine Kahmann ist dabei, die Funktion dieser Moleküle aufzuklären, die spezifische Abwehrreaktionen der Maispflanze unterdrücken bzw. den Metabolismus der Wirtspflanze so umsteuern, dass die Kolonisierung durch den Pilz begünstigt wird. Da Pilze als bedeutende Pflanzenschädlinge weltweit für Ertragsverluste an Kulturpflanzen wie Mais sorgen, können die Forschungsergebnisse von Regine Kahmann in Zukunft zu neuen Strategien bei der Bekämpfung von Pflanzenschädlingen beitragen.
Für ihre wegweisenden Arbeiten wurde Kahmann unter anderem 1993 mit dem Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgezeichnet.
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