Potenzial für bioaktive Naturstoffe
Neue Bakteriengattung Brakhagea beschrieben
Ein Forschungsteam des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ an der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat eine neue Bakteriengattung beschrieben und nach Prof. Axel Brakhage benannt, dem wissenschaftlichen Direktor des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI). Die vier neu klassifizierten Arten der Gattung Brakhagea stammen aus aquatischen Lebensräumen in Norddeutschland. Moderne Genomanalysen weisen auf ihr genetisches Potenzial zur Bildung bioaktiver Naturstoffe hin. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.
Ausgangspunkt der Arbeiten waren historische Bakteriensammlungen. Die untersuchten Stämme wurden zwischen den 1980er Jahren und den frühen 2000er Jahren von Heinz Schlesner aus verschiedenen Gewässern Norddeutschlands isoliert, darunter aus dem Ostseefjord Schlei, aus Teichen sowie aus einer Abwasserlagune. Erst moderne Methoden der Genomsequenzierung und phylogenetischen Analyse machten sichtbar, dass sich darunter bislang unbekannte Bakterienarten befinden.
Die Forschenden konnten nachweisen, dass vier der untersuchten Stämme neue Arten repräsentieren, die gemeinsam die neue Gattung Brakhagea bilden. Die Gattung gehört zu den Planctomyceten, einer vergleichsweise wenig erforschten Bakteriengruppe mit ungewöhnlicher Zellbiologie. Anders als viele andere Bakterien vermehren sich die neu beschriebenen Arten – wie zahlreiche Planctomyceten – nicht durch klassische Zweiteilung, sondern durch Knospung. Dabei wächst eine Tochterzelle an einer größeren Mutterzelle heran und löst sich später von dieser ab.
Potenzial für bioaktive Naturstoffe
Neben ihrer ungewöhnlichen Vermehrungsweise interessierte die Forschenden insbesondere das genetische Potenzial der neuen Bakterien. Die Genomanalysen identifizierten mehrere Biosynthese-Gencluster, die auf die Fähigkeit zur Produktion bioaktiver Naturstoffe hindeuten. Die Autoren bezeichnen die neuen Bakterien daher als mögliche „talented producers“, also als potenziell begabte Produzenten biologisch wirksamer Verbindungen.
Damit knüpft die Arbeit unmittelbar an einen zentralen Forschungsschwerpunkt des Leibniz-HKI an: die Erforschung mikrobieller Naturstoffe als Grundlage neuer Therapeutika sowie das Verständnis ihrer Rolle in infektionsbiologischen Prozessen.
Vor ihrer erneuten Untersuchung hatten die Bakterienstämme bereits eine längere Reise hinter sich. Von der Universität Kiel gelangten sie zunächst nach Regensburg, wo Studienleiter Prof. Christian Jogler sie persönlich abholte und anschließend nach Jena brachte.
„Heute können wir mit Methoden auf diese Bakterien schauen, die es zur Zeit ihrer Isolation noch gar nicht gab. Als 2003 erstmals das vollständige Genom eines Planctomyceten sequenziert wurde, war die anschließende Auswertung und Einordnung noch ein aufwendiger Prozess mit viel manueller Arbeit, der gut ein Jahr dauerte. Heute gelingen vergleichbare Analysen mit modernen bioinformatischen Verfahren weitgehend automatisiert in wenigen Minuten. Das eröffnet ganz neue Möglichkeiten, die Vielfalt dieser Bakterien und ihr Potenzial für Naturstoffe zu erforschen“, sagt Jogler.
Würdigung für Axel Brakhage
Mit der Benennung der neuen Gattung würdigen die Forschenden die wissenschaftlichen Leistungen von Axel Brakhage. Der Professor der Friedrich-Schiller-Universität Jena und wissenschaftliche Direktor des Leibniz-HKI verbindet seit Jahrzehnten die Erforschung humanpathogener Pilze mit der Entdeckung neuer Naturstoffe sowie der Frage, wie mikrobielle Wirkstoffe für Antibiotika oder andere therapeutische Ansätze nutzbar gemacht werden können. Darüber hinaus war er als Gründungssprecher maßgeblich an der Einwerbung des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ beteiligt, der gemeinsam mit dem Exzellenzcluster „Imaginamics“ die Grundlage für die Bewerbung der Universität Jena als Exzellenzuniversität geschaffen hat.
Anlässlich der Benennung besuchte Brakhage das Jogler Lab. Dort stellte ihm das Forschungsteam die neu beschriebenen Bakterien vor und erläuterte die Genomanalysen, mit denen sie charakterisiert wurden.
„Ich freue mich sehr über diese besondere Würdigung und natürlich auch über den klaren Bezug zu einem meiner Forschungsschwerpunkte, den wir bei uns am Leibniz-HKI bearbeiten: dem Potenzial von Mikroorganismen, chemische Verbindungen zu bilden, die Grundlage für neue Wirkstoffkandidaten gegen Infektionskrankheiten sein können“, sagt Brakhage.
Bei seinem Besuch erhielt er zudem Einblicke in die aktuelle Forschung an den neuen Bakterienstämmen.
„Es ist immer wieder erstaunlich zu sehen, welche Schätze in mikrobiellen Sammlungen verborgen sein können. Was vor Jahrzehnten gesammelt wurde, erhält durch moderne Technologien plötzlich eine neue Bedeutung“, so Brakhage.
Zum Abschluss überreichte das Forschungsteam dem Wissenschaftler eine persönlich gestaltete Urkunde zur Benennung der neuen Gattung.
„Wenngleich es nun Bakterien und keine Pilze sind, die meinen Namen tragen, so passt es doch sehr gut, dass sie mit ihrem Potenzial der Wirkstoffsynthese hervorragende Beispiele für die Apotheke aus der Natur bilden. Und obwohl ich als Wissenschaftler sehr rational an die Dinge herangehe, muss ich doch bekennen, dass mich eine solche Ehrung auch persönlich berührt“, ergänzt Brakhage.
Originalpublikation:
Kumar G, Kallscheuer N, Hammer J, Haufschild T, and Jogler C (2026) The novel genus Brakhagea gen. nov. is constituted by four planctomycetal species isolated from aquatic environments in Northern Germany. Scientific Reports 16, 12750. DOI:10.1038/s41598-026-47393-x
Quelle: Institut für Mikrobiologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena












