Trüffel-Genom offenbart Geheimnisse des Pilz-Aromas

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Das Genom des schwarzen Trüffels liefert Informationen darüber, wie das charakteristische Pilzaroma entsteht. Quelle: Georg-August-Universität Göttingen

30.03.2010  - 

Kenner nennen ihn „Schwarzer Diamant“, für Pilzliebhaber ist er eine ganz besondere Delikatesse: Der Périgord-Trüffel wächst vor allem in den Böden Frankreichs, Italiens und Spaniens.  Nun hat ein internationales Team mit  deutscher Beteiligung das Genom von Tuber melanosporum entziffert. Wie die Forscher im Fachjournal Nature (Online-Vorabveröffentlichung, 28. März 2010) berichten, verrät die Erbinformation des Trüffels nicht nur, wie der Pilz mit Pflanzenwurzeln in Symbiose lebt.  Im Erbgut fanden sich Gene, die für die Produktion des einzigartigen Trüffelgeschmacks sorgen. Offenbar stellt der Pilz sein Aroma selbst her und nicht wie vermutet mit Hilfe anderer Organismen.

Neben dem weißen Piemont-Trüffel zählt der schwarze Périgord-Trüffel Tuber melanosporum zu den begehrtesten Speisepilzen der Edel-Gastronomie. Trüffel bilden ihre nussförmigen Fruchtkörper typischerweise unter der Erde aus, wo die Pilze mit den Wurzeln von Eiche und Haselnuss in Symbiose leben. Die geruchsstarken Pilze sondern einen Duft ab, der dem Androstenon, dem Sexuallockstoff des Ebers, ähnelt. Deshalb sind weibliche, geschlechtsreife Schweine besonders gute Gehilfen, um die Hochkaräter in der Erde aufzuspüren. Auch Hunde sind exzellente Trüffel-Spürnasen. Um die weltweit steigende Nachfrage an Trüffeln zu bedienen, wollen Experten die Kultur der Pilze in Plantagen vorantreiben.

Das bisher größte bekannte Pilz-Genom

Das nun in fünfjähriger Detail-Arbeit entschlüsselte Genom des schwarzen Trüffels soll weitere Fortschritte auf diesem Weg bringen. Wie ein Team von Forschern aus Deutschland, Frankreich und Italien in Nature (Online-Vorabveröffentlichung, 28. März 2010) berichtet, ist das Genom von Tuber melanosporum mit rund 125 Millionen Basenpaaren Länge das größte und komplexeste aller bisher sequenzierten Pilzgenome. Es besteht aus 7.500 Genen und unterscheidet sich deutlich vom Genom anderer Schlauchpilze. Nahezu 60 Prozent des Genoms machen sich wiederholende Abschnitte und sogenannte Transposons, also springende Gene, aus. Der Chemiker Richard Splivallo erforscht in Göttingen seit fünf Jahren das Aroma von Trüffeln.  Bei der Genom-Analyse entdeckte Splivallo gemeinsam mit Kollegen aus Parma und Turin Erbgutabschnitte, die vermutlich an der Entstehung des Trüffelgeschmacks beteiligt sind. Zunächst verglichen sie das Trüffelgenom mit Genen, die in anderen Organismen wie der Backhefe für die Produktion von Geschmack- und Aromastoffen zuständig sind. "Nach einer ersten Analyse des Genoms nehmen wir an, dass Trüffel die meisten Stoffe, die ihr Aroma ausmachen, selbst produzieren“, sagt Splivallo.

Aroma aus abgebauten Aminosäuren

„Bei den Aromastoffen handelt es sich um schwefelhaltige Verbindungen und andere kleine Kohlenwasserstoffmoleküle, die vermutlich beim Abbau von Aminosäuren entstehen", erläutert Splivallo. Bisher vermuteten Forscher, dass im Trüffel eingeschlossene fremde Organismen für das Aroma verantwortlich sind. "Um diese Frage endgültig zu klären, müssen wir aber erst noch viele weitere der potenziell beteiligten Gene experimentell untersuchen", so Splivallo.
Trüffel leben mit ihrer Wirtspflanze in einer Symbiose, bei der die Pilze Wasser und Nährsalze liefern und dafür von der Pflanze mit organischen Nährstoffen versorgt werden. Durch Genom-Vergleich und Untersuchung der Gen-Aktivitäten gewann das Forscherteam neue Erkenntnisse über diese Art des Zusammenlebens: Sie fanden unter anderem eine starke Aktivität von Genen, mit denen Enzyme hergestellt werden, die dem Abbau von Pflanzen-Zellwänden dienen. Daraus schließen die Wissenschaftler, dass Trüffel auch pflanzliches Gewebe abbauen. "Von dieser Symbiose scheint vorwiegend der Pilz zu profitieren", so Splivallo. "Der Vergleich des Genoms mit dem von anderen auf Wurzeln lebenden Pilzen legt nahe, dass die Symbiosen evolutionsgeschichtlich auf unterschiedliche Weise entstanden sind."