Forschung

Forschungsschwerpunkte: Pflanzenbiologie, Mikrobiologie, Pathogenese, Evolution

Paul Schulze‐Lefert ist ein deutscher Biologe. Wesentliche Forschungsthemen sind das angeborene pflanzliche Immunsystem und Mechanismen der mikrobiellen Pathogenese. Seine Studien sind durch eine enge Verknüpfung von genetischen, biochemischen und zellbiologischen Methoden gekennzeichnet.

In jüngerer Zeit führt er Untersuchungen zur Struktur, Funktion und Evolution der pflanzlichen Mikroflora durch. Bietet die pflanzliche Mikroflora einen indirekten Schutz gegen mikrobielle Pathogene und verbessert sie die Nährstoffaufnahme der Pflanze? Liegt der evolutionäre Ursprung rezenter Pathogene und Symbionten in diesen mikrobiellen Gemeinschaften von Pflanzen?

In freier Natur leben Pflanzen in einer Lebensgemeinschaft mit einer erstaunlichen Vielfalt von Mikroorganismen. Die Forschungsarbeiten von Paul Schulze‐Lefert und seinem Team beschäftigen sich mit den Fragen, wie Pflanzen mit diesen Mikroorganismen kommunizieren und wie sie krankheitserregende von nützlichen Mikroben unterscheiden. Untersucht werden das Immunsystem von Pflanzen sowie die Mechanismen der Entstehung und Entwicklung von Krankheiten. Dies ist mitentscheidend für ein tieferes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Wirtspflanze und mikrobiellen Krankheitserregern. Das pflanzliche Immunsystem stellt grundsätzlich einen wirksamen Schutz gegen die meisten Krankheitskeime dar. Trotzdem gelingt es wenigen Eindringlingen, Pflanzen durch unkontrollierte Besiedlung zu schädigen. In solchen Fällen versagen entweder die pflanzlichen Immunsensoren bei der Erkennung der Pathogene oder die Eindringlinge haben Mechanismen entwickelt, eine Immunantwort aktiv zu unterdrücken. Ziel der Forschungsarbeiten ist es, ein regulatorisches Netzwerk für das pflanzliche Immunsystem zu definieren, die maßgeblichen regulatorischen Mechanismen in diesem Netzwerk zu identifizieren und wichtige Strukturbausteine zu bestimmen. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse sollen Komponenten und Signal‐Aktivitäten in diesem Netzwerk variiert werden, um die pflanzliche Abwehr gezielt zu verändern und Vorhersagen zu ihrer Qualität treffen zu können.

Viele der mikrobiologischen Arbeiten von Schulze‐Lefert beinhalten Untersuchungen der Wechselwirkungen zwischen Pflanze und Bakterium oder Pilzen. Die Forschungsarbeiten sollen die Kenntnisse darüber erweitern, wie zukünftig molekulare Züchtungstechniken das pflanzliche Immunsystem und die Mikrobiota der Pflanzen verändern können, um Pflanzenschutz und ‐produktivität zu verbessern.

Werdegang

• seit 2003 Honorarprofessor an der Universität Köln
• seit 2000 Direktor der Abteilung Molekulare Phytopathologie am Max‐Planck‐Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln
• 1995‐2000 Leitung einer Arbeitsgruppe im Sainsbury Laboratory am John Innes Centre in Norwich, UK
• 1989‐1990 Postdoktorand am Max‐Planck‐Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln
• 1989 Promotion
• Studium der Biochemie und Genetik an den Universitäten Marburg/Lahn, Freiburg und Köln

Funktionen

• Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats der Two Blades Foundation
• Mitgründer und Berater von AgBiome

Projekte

• seit 2012 Exzellenzcluster für Pflanzenwissenschaften „Von komplexen Eigenschaften zu synthetischen Modulen“
• 2007‐2015 DFG‐Projekt “Mechanisms and functions of SNARE protein‐dependent and vesiclemediated exocytosis in plant immune responses”
• seit 2006 DFG‐Projekt „ Intrazelluläre Wahrnehmung der Effektoren von Pilzen und Initiation der Signalübertragung durch allelische NLR Immunrezeptoren“

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

• seit 2011 Mitglied der American Academy of Microbiology
• seit 2010 Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
• seit 2010 Mitglied der US‐National Academy of Sciences
• seit 2006 Mitglied der EMBO