Universitätspublikationen
Refine
Year of publication
- 2021 (199) (remove)
Document Type
- Article (143)
- Doctoral Thesis (47)
- Contribution to a Periodical (5)
- Preprint (3)
- Book (1)
Has Fulltext
- yes (199)
Is part of the Bibliography
- no (199) (remove)
Keywords
- aging (5)
- Podospora anserina (4)
- SARS-CoV-2 (3)
- Thermophile (3)
- Wood–Ljungdahl pathway (3)
- microglia (3)
- Acinetobacter (2)
- Bioaccumulation (2)
- Biodiversity (2)
- Biomarkers (2)
Institute
- Biowissenschaften (199) (remove)
Acetogenic bacteria are already established as biocatalysts for production of high-value compounds from C1 substrates such as H2 + CO2 or CO. However, little is known about the physiology, biochemistry and bioenergetics of acetogenesis from formate, an interesting feedstock for biorefineries. Here, we analysed formate metabolism in the model acetogen Acetobacterium woodii. Cells grew optimally on 200 mM formate to an optical density of 0.6. Formate was exclusively converted to acetate (and CO2) with a ratio of 4.4:1. Transcriptome analyses revealed genes/enzymes involved in formate metabolism. Strikingly, A. woodii has two genes potentially encoding a formyl-THF synthetase, fhs1 and fhs2. fhs2 forms an operon with a gene encoding a potential formate transporter, fdhC. Deletion of fhs2/fdhC led to a reduced growth rate, formate consumption and optical densities. Acetogenesis from H2 + CO2 was accompanied by transient formate production; strikingly, formate reutilization was completely abolished in the Δfhs2/fdhC mutant. Take together, our studies gave the first detailed insights into the formatotrophic lifestyle of A. woodii.
Non-ribosomal peptide synthetases (NRPSs) are the origin of a wide range of natural products, including many clinically used drugs. Efficient engineering of these often giant biosynthetic machineries to produce novel non-ribosomal peptides (NRPs) is an ongoing challenge. Here we describe a cloning and co-expression strategy to functionally combine NRPS fragments of Gram-negative and -positive origin, synthesising novel peptides at titres up to 220 mg L−1. Extending from the recently introduced definition of eXchange Units (XUs), we inserted synthetic zippers (SZs) to split single protein NRPSs into independently expressed and translated polypeptide chains. These synthetic type of NRPS (type S) enables easier access to engineering, overcomes cloning limitations, and provides a simple and rapid approach to building peptide libraries via the combination of different NRPS subunits.
Methanol is the simplest of all alcohols, is universally distributed in anoxic sediments as a result of plant material decomposition and is constantly attracting attention as an interesting substrate for anaerobes like acetogens that can convert bio-renewable methanol into value-added chemicals. A major drawback in the development of environmentally friendly but economically attractive biotechnological processes is the present lack of information on biochemistry and bioenergetics during methanol conversion in these bacteria. The mesophilic acetogen Eubacterium callanderi KIST612 is naturally able to consume methanol and produce acetate as well as butyrate. To grasp the full potential of methanol-based production of chemicals, we analysed the genes and enzymes involved in methanol conversion to acetate and identified the redox carriers involved. We will display a complete model for methanol-derived acetogenesis and butyrogenesis in Eubacterium callanderi KIST612, tracing the electron transfer routes and shed light on the bioenergetics during the process.
The constitution and regulation of effector repertoires shape host–microbe interactions. Ustilago maydis and Sporisorium reilianum are two closely related smut fungi, which both infect maize but cause distinct disease symptoms. Understanding how effector orthologs are regulated in these two pathogens can therefore provide insights into the evolution of different infection strategies. We tracked the infection progress of U. maydis and S. reilianum in maize leaves and used two distinct infection stages for cross-species RNA-sequencing analyses. We identified 207 of 335 one-to-one effector orthologs as differentially regulated during host colonization, which might reflect the distinct disease development strategies. Using CRISPR-Cas9-mediated gene conversion, we identified two differentially expressed effector orthologs with conserved function between two pathogens. Thus, differential expression of functionally conserved genes might contribute to species-specific adaptation and symptom development. Interestingly, another differentially expressed orthogroup (UMAG_05318/Sr10075) showed divergent protein function, providing a possible case for neofunctionalization. Collectively, we demonstrated that the diversification of effector genes in related pathogens can be caused both by alteration on the transcriptional level and through functional diversification of the encoded effector proteins.
Thermoanaerobacter kivui ist ein thermophiles acetogenes Bakterium, das chemolithoautotroph auf CO2 unter Verwendung von molekularem H2 als Elektronendonor wächst und Acetat als Produkt über den Wood-Ljungdahl-Weg (WLP) bildet. Im WLP werden 2 Mol CO2 reduziert, um ein Mol Acetyl-CoA zu bilden. Erste Studien wurden durchgeführt, um die Physiologie von T. kivui zu verstehen. T. kivui wächst autotroph auf H2 + CO2 und nach Adaptation auch auf CO oder Syngas. T. kivui wächst ebenfalls auch in Minimalmedium ohne weitere Zugabe von Vitaminen, was es zu einem Biokatalysator mit hohem Potenzial für die Produktion von Chemikalien mit hohem Mehrwert macht. Heterotroph wächst T. kivui auf Glucose, Fructose, Mannose, Pyruvat oder Formiat. Kürzlich wurde beschrieben, dass T. kivui in der Lage ist, auf dem Zuckeralkohol Mannitol in Gegenwart und Abwesenheit von HCO3- (oder externem CO2) zu wachsen. Allerdings war das Wachstum in Abwesenheit von externem CO2 deutlich verlangsamt. Daher wurde in dieser Studie getestet, ob eine Zugabe von externem Formiat das "fehlende" CO2 kompensieren kann. In Kombination mit Formiat wurde das Wachstum auf Mannitol in CO2 und HCO3- freien definierten Medien bis zu einer maximalen OD600 von 2,34 und mit einer Verdopplungszeit von 2,0 ± 0,0 stimuliert, was dem Wachstumsverhalten auf Mannitol in Anwesenheit von CO2/HCO3- entsprach. In Abwesenheit von Formiat (oder CO2) erreichte T. kivui nur eine endgültige optische Dichte von bis zu 0,7 mit einer verlängerten Verdoppelungszeit von 5,2 ± 0,2 Stunden. Dieses Experiment zeigte die höhe metabolische Flexibilität von T. kivui durch die Nutzung von Formiat als Elektronenakzeptor, wenn kein oder nur wenig CO2 vorhanden ist.
Genomanalysen ergaben, dass T. kivui ein Trehalose- und Maltose-Transportsystem-Permeaseprotein (MalF) besitzt. Darüber hinaus verfügt T. kivui über Trehalose- und Maltosehydrolase-Gene, die als Kojibiose-Phosphorylase annotiert sind. Obwohl in der Originalveröffentlichung beschrieben wurde, dass der Organismus nicht auf Maltose oder Trehalose wachsen kann, konnte T. kivui im Laufe dieser Arbeit an das Wachstum auf Maltose und Trehalose adaptiert werden. Nach dem Transfer von einer Glukose-Vorkultur auf ein Medium mit 25 mM Maltose oder 25 mM Trehalose als alleinige C-Quelle wurde kein Wachstum erzielt. Bei Verwendung der gleichen Vorkultur in einem Medium mit höherer Konzentration (50 mM) Maltose oder Trehalose, begannen die Zellen zu wachsen. Bei Verwendung dieser adaptierten kulturen als Vorkultur wuchsen die Zellen in Gegenwart von in 25 mM Maltose oder Trehalose bis zu einer maximalen OD600 von 1,12 bzw. 0,73. Die Adaptation hing mit der Tatsache zusammen, dass der Organismus eine höhere Konzentration benötigt, um sich an diese Kohlenstoffquellen zu gewöhnen. Durch diese Daten wird das heterotrophe Potenzial von T. kivui erhöht.
Um die Bedeutung der wasserstoffabhängigen Kohlendioxidreduktase (HDCR) während des Wachstums auf Formiat oder auf H2 + CO2 im Stoffwechsel von T. kivui zu verstehen, wurden Studien auf molekularer Ebene durchgeführt. Die HDCR nutzt H2 direkt für die Reduktion von CO2 zu Formiat im ersten Schritt des Wood-Ljungdahl-Wegs (WLP). Um die Rolle der HDCR in dieser Reaktion zu untersuchen, wurde das hdcr-Gencluster mit Hilfe des kürzlich entwickelten Mutagenesytems für T. kivui deletiert. In Wachstumstudien konnte anschliessend gezeigt werden, dass die ߡhdcr-Deletionsmutante nicht mehr auf Formiat oder H2 + CO2 als alleiniger Kohlenstoffquelle wachsen konnte. Nach Komplementation der Mutante mit dem hdcr-Gene in cis wuchsen die Kulture wieder auf Formiat oder H2 + CO2. Diese Experimente zeigten, dass die HDCR für das Wachstum auf H2 + CO2 oder Formiat essentiell ist. Interessanterweise konnte in der ߡhdcr-Mutante ebenfalls ein verändertes Wachstum auf Glukose als alleiniger C-Quelle festgestellt werden. Die T. kivui ߡhdcr-Mutante wuchs nur bis zu einer OD600 von 0,2, während der Wildtyp und der hdcr-komplementierte Stamm bis zu einer OD600 von 2,64 bzw. 2,4 wuchsen. Damit wurde bewiesen, dass die HDCR auch für die vollständige Glukoseoxidation in T. kivui erforderlich ist. Durch die Zugabe von Formiat wurde das Wachstum vollständig wiederhergestellt, ähnlich wie beim Wildtyp. Dies belegt wieder die Nutzung Formiat als terminalen Elektronenakzeptor. Auch auf Mannitol oder Pyruvat konnte die Mutanten nur in Gegenwart von Formiat wachsen. Der Substratverbrauch und die Produktbildung der T. kivui ߡhdcr-Mutante wurden in einem Zellsuspensionsexperiment untersucht. Die Zellen verbrauchten Formiat nur in Gegenwart von Glukose und produzierten Acetat mit einem Acetat/Substrat-Verhältnis von etwas mehr als 3,0, während die Acetatproduktion nur 12 mM betrug, wenn Glukose als alleiniges Substrat verwendet wurde. Diese Ergebnisse zeigen eine enge Kopplung der Oxidation von Multikohlenstoffsubstraten an den WLP.
T. kivui ist eines der wenigen Acetogenen, die CO als einzige Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen können. ...
More than 2 million tons of glycerol are produced during industrial processes each year and, therefore, glycerol is an inexpensive feedstock to produce biocommodities by bacterial fermentation. Acetogenic bacteria are interesting production platforms and there have been few reports in the literature on glycerol utilization by this ecophysiologically important group of strictly anaerobic bacteria. Here, we show that the model acetogen Acetobacterium woodii DSM1030 is able to grow on glycerol, but contrary to expectations, only for 2–3 transfers. Transcriptome analysis revealed the expression of the pdu operon encoding a propanediol dehydratase along with genes encoding bacterial microcompartments. Deletion of pduAB led to a stable growth of A. woodii on glycerol, consistent with the hypothesis that the propanediol dehydratase also acts on glycerol leading to a toxic end-product. Glycerol is oxidized to acetate and the reducing equivalents are reoxidized by reducing CO2 in the Wood–Ljungdahl pathway, leading to an additional acetate. The possible oxidation product of glycerol, dihydroxyacetone (DHA), also served as carbon and energy source for A. woodii and growth was stably maintained on that compound. DHA oxidation was also coupled to CO2 reduction. Based on transcriptome data and enzymatic analysis we present the first metabolic and bioenergetic schemes for glycerol and DHA utilization in A. woodii.
Objectives: The four-dimensional ultrasound (4D-US) enables imaging of the aortic segment and simultaneous determination of the wall expansion. The method shows a high spatial and temporal resolution, but its in vivo reliability is so far unknown for low-measure values. The present study determines the intraobserver repeatability and interobserver reproducibility of 4D-US in the atherosclerotic and non-atherosclerotic infrarenal aorta. Methods: In all, 22 patients with non-aneurysmal aorta were examined by an experienced examiner and a medical student. After registration of 4D images, both the examiners marked the aortic wall manually before the commercially implemented speckle tracking algorithm was applied. The cyclic changes of the aortic diameter and circumferential strain were determined with the help of custom-made software. The reliability of 4D-US was tested by the intraclass correlation coefficient (ICC). Results: The 4D-US measurements showed very good reliability for the maximum aortic diameter and the circumferential strain for all patients and for the non-atherosclerotic aortae (ICC >0.7), but low reliability for circumferential strain in calcified aortae (ICC = 0.29). The observer- and masking-related variances for both maximum diameter and circumferential strain were close to zero. Conclusions: Despite the low-measured values, the high spatial and temporal resolution of the 4D-US enables a reliable evaluation of cyclic diameter changes and circumferential strain in non-aneurysmal aortae independent from the observer experience but with some limitations for calcified aortae. The 4D-US opens up a new perspective with regard to noninvasive, in vivo assessment of kinematic properties of the vessel wall in the abdominal aorta.
Genetic engineering of Saccharomyces cerevisiae for improved cytosolic isobutanol biosynthesis
(2021)
The finite nature of fossil resources and the environmental problems caused by their excessive usage requires alternative approaches. The transformation from a fossil based economy to one based on renewable biomass is called a “bioeconomy”. To substitute fossil resources, various microorganisms have already been modified for the biosynthesis of valuable chemicals from biomass. However, the development of such efficient microorganisms at an industrial scale, remains a major challenge. The most prominent and robust microorganism for industrial production is the yeast Saccharomyces cerevisiae, which is known to produce ethanol that is used as renewable biofuel. However, S. cerevisiae is also naturally able to produce isobutanol in small amounts. Isobutanol is favoured as a biofuel compared to ethanol due to its higher octane number and lower hygroscopicity, which makes it more suitable for application in conventional combustion engines. In S. cerevisiae, the biosynthesis of isobutanol is permitted by the combination of mitochondrial valine synthesis (catalysed by Ilv2, Ilv5 and Ilv3) and its cytosolic degradation (catalysed by Aro10 and Adh2). The different compartmentalisation of the two pathways limit isobutanol biosynthesis. Thus, Brat et al. (2012) were able to increase the isobutanol yield up to 15 mg/gGlc by cytosolic re localisation of the enzymes Ilv2Δ54, Ilv5Δ48 and Ilv3Δ19 (cyt-ILV), with simultaneous deletion of ilv2. This corresponds to approximately 3.7% of the theoretical yield of 410 mg/gGlc, implying existing limitations in isobutanol biosynthesis, which have been investigated in this work.
For yet unknown reasons, isobutanol was only produced by S. cerevisiae in a valine free medium, according to Brat et al. (2012). This work shows that this can be attributed to the catalytic activity of Ilv2Δ54, which acted as growth inhibitor to S. cerevisiae. By this logic, a negative selection on the ILV2∆54 gene was exerted, which made the ilv2 deletion and simultaneous valine exclusion necessary to maintain the functional expression of toxic ILV2∆54. Furthermore, it was shown that valine exclusion is not mandatory due to the feedback regulation of Ilv2, permitted by Ilv6. Rather, increased isobutanol yield was observed when cytosolic Ilv6∆61 was expressed in the valine free medium, which is explained by the enhanced regulation of Ilv2Δ54 by Ilv6∆61 when BCAA are absent. Isobutanol biosynthesis is neither redox nor NAD(P)H co factor balanced. It was seen that co factor imbalance could be mitigated by the expression of an NADH oxidase (NOX), but not by expression of the NADH dependent ilvC6E6, since the latter showed low in vivo activity. Furthermore, it was seen that NAD(H) imbalance did already limit isobutanol biosynthesis, but the NADP(H) imbalance did not. Another limitation of cytosolic isobutanol biosynthesis is the secretion of the intermediate 2‑dihydroxyisovalerate, which then no longer is taken up by S. cerevisiae, causing a reduced isobutanol yield. This is attributed to insufficient Ilv3∆19 activity, due to poor iron sulphur cluster apo protein maturation. Therefore, it was aimed to replace Ilv3∆19 by heterologous dihydroxyacid dehydratases. Even though some of the enzymes were functionally expressed, none showed better in vivo activity than Ilv3∆19. Therefore, the Ilv3∆19 apo protein maturation was improved. This was achieved by the genomic deletion of fra2 or pim1 as well as by the cytosolic expression of Grx5∆29.
In addition to the isobutanol pathway, S. cerevisiae was optimised for isobutanol biosynthesis by rational and evolutionary engineering. For this purpose, the genes which are necessary for isobutanol production were integrated into the ilv2 locus, and the resulting strain was evolved in a medium containing the toxic amino acid analogue norvaline. Evolved single colonies were isolated, which presented improved growth and increased isobutanol yields (0.59 mg/gGlc) in a valine free medium, as compared to the initial strain. This is explained by a gene dosage effect which occurred during the evolutionary engineering experiment. In collaboration with Dr. Wess, the genes ilv2, bdh1/2, leu4/9, ecm31, ilv1, adh1, gpd1/2 and ald6 were cumulatively deleted in CEN.PK113 7D to block competing metabolic pathways. The resulting strain JWY23 achieved isobutanol yields up to 67.3 mg/gGlc, when expressing the cyt ILV enzymes from a multi copy vector. The most promising approaches of this work, namely the deletion of fra2 and the expression of Grx5∆29, Ilv6∆61, and NOX, were confirmed in this JWY23 strain. The highest isobutanol yield from this work was observed at 72 mg/gGlc for Ilv6∆61 and cyt ILV enzymes expressing JWY23, which corresponds to 17.6% of the theoretical isobutanol yield.
Isobutyric acid (IBA) is a by product of isobutanol biosynthesis, but it is also considered a valuable platform chemical. Therefore, the approaches that improved isobutanol biosynthesis were applied to the biosynthesis of IBA in S. cerevisiae. The highest IBA yield of 9.8 mg/gGlc was observed in a valine free medium by expression of cyt ILV enzymes, NOX and Ald6 in JWY04 (CEN.PK113 7D Δilv2; Δbdh1; Δbdh2; Δleu4; Δleu9; Δecm31; Δilv1). This corresponded to an 8.9 fold increase compared with the control and is, to our best knowledge, the highest IBA yield reported to date for S. cerevisiae.
Die Studien im Rahmen dieser Arbeit wurden am Modellorganismus Anabaena sp. PCC 7120 (Anabaena) durchgeführt, einem filamentösen Süßwasser-Cyanobakterium. Cyanobakterien sind photosynthetische, Gram-negative Organismen. Sie besitzen eine das Zytosol begrenzende Plasmamembran und eine Äußere Membran. TonB-abhängige Transporter (TBDTs) und Porine der Äußeren Membran bewerkstelligen und regulieren die Aufnahme von Nährstoffen. Typischerweise wenig abundante Substrate für den TBDT-vermittelten, aktiven Transport sind beispielsweise eisenhaltige Siderophore oder VitaminB12. Kleinere gelöste und abundante Stoffe wie Salze oder andere Ionen gelangen hingegen passiv durch Porine in das Periplasma.
In Anabaena wurden neun putative Porine identifiziert. Sieben hiervon wiesen eine porinspezifische Domänenstruktur auf (Alr0834, Alr2231, All4499, Alr4550, Alr4741, All5191 und All7614), und wurden im Rahmen dieser Arbeit näher betrachtet. Die Expression dieser sieben Gene wurde vergleichend untersucht, nachdem der Wildtyp in Standardmedium oder in Medium indem jeweils Mangan, Eisen, Kupfer oder Zink fehlte angezogen wurde. Außerdem wurde das Wachstum der einzelnen Porinmutanten im Vergleich zum Wildtyp auf Festmedium mit hohen Konzentrationen von Salzen, Antibiotika oder anderen Stoffen analysiert. Hierbei konnten den einzelnen Mutanten teilweise spezifische phänotypische Eigenschaften zugeschrieben werden. Zusammengefasst kann anhand der Analysenergebnisse vermutet werden, dass Alr4550 eine besondere Rolle in der Wahrung der Zellhüllenstabilität oder -integrität spielt, wohingegen das Fehlen von Alr5191 auf unbekannte Weise die Fixierung von Stickstoff zu erschweren scheint. Die alr2231-Mutante zeigte eine Resistenz gegenüber hohen Zinkkonzentrationen, was die Vermutung zulässt, dass Zink ein Substrat von Alr2231 darstellt. Für weitere Porine kann ebenfalls ein Zusammenhang zum Transport von Kupfer oder Mangan vermutet werden.
Neben Porinen wurden ebenfalls TonB-ähnliche Proteine in Anabaena untersucht. TonB ist ein plasmamembranständiges Protein, das in Komplex mit ExbB und ExbD die Energie für Transportprozesse über die Äußere Membran bereitstellt. Hierfür bindet TonB C-terminal an TBDTs und induziert dort Strukturänderungen, welche den Substratimport ins Periplasma ermöglichen. Als Energiequelle wird der Protonengradient genutzt, der über die Plasmamembran besteht. In Anabaena wurden vier putative TonB Proteine identifiziert, die sich jeweils in Länge und Domänenstruktur unterscheiden. Im Rahmen dieser Arbeit konnte durch Substrattransport-Experimente und Wachstumsanalysen gezeigt werden, dass TonB3 an der Aufnahme zweier Siderophore (Schizokinen und dem Xenosiderophor Ferrichrom) beteiligt ist, da die entsprechende Mutante sich als unfähig erwies diese zu als Eisenquelle nutzbar zu machen. Daneben wies TonB3 weitere Merkmale auf, die auch TonB-Proteinen anderer Organismen zugeschrieben wurden (Wachstumsdefizit der Mutante unter Eisenmangel, eisenabhängiges Expressionsprofil). Interessanterweise zeigte sich, dass das Siderophor Ferrichrom ebenfalls nicht als Eisenquelle für die tonB4-Mutante zur Verfügung stand, was zum Beispiel auf eine Beteiligung von TonB4 an dessen Transport hinweisen könnte.
TonB1, welches sich durch ein inkomplettes TBDT-Interaktionsmotiv auszeichnet, und TonB2 konnte keine Beteiligung am Siderophoretransport zugeschrieben werden, jedoch zeigten Mutanten der einzelnen Gene spezifische phänotypische Eigenschaften. Die tonB1-Mutante stach hervor durch ein vergleichsweise stark verzögertes Wachstum unter diazotrophen Bedingungen. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl die Nitrogenaseaktivität als auch die expression vermindert war im tonB1-Mutantenstamm. Außerdem zeigten die Heterozysten dieser Mutante, die auf die Stickstoffixierung spezialisierten Zellen, eine abnormale Morphologie. Da die Expression von tonB1 jedoch nach dem Überführen von Wildypzellen in stickstoffreies Medium nicht erhöht war, kann eine direkte Beteiligung von TonB1 an der Heterozystendifferenzierung als unwahrscheinlich betrachtet werden. Die Zelleinschnürungen zwischen Heterozysten und vegetativen Zellen waren in I-tonB1 weniger ausgeprägt als im Wildtyp, was durch eine Anfärbung der Zellwand mit einem Fluoreszenzmarker gezeigt werden konnte. Ebenfalls konnte anhand des fluoreszierenden Markers Calcein gezeigt werden, dass die molekulare Diffusionsgeschwindigkeit zwischen Heterozysten und vegetativen Zellen, und auch zwischen zwei benachbarten vegetativen Zellen, in der tonB1-Mutante erhöht ist. Deswegen kann hier vermutlich vermehrt die Nitrogenase schädigender Sauerstoff in Heterozysten eindringen. Die aufgezählten Ergebnisse deuten auf eine Funktion von SjdR im Aufbau der Septumsstrukturen hin, beispielsweise durch Regulation der Peptidoglykansynthese oder -verteilung, weswegen TonB1 umbenannt wurde in SjdR (Septal junction disc regulator).
Die Untersuchung der tonB2-Mutante zeigte bei dieser eine veränderte Pigmentierung, eine vermehrte Lipopolysaccharidproduktion und Filamentaggregation sowie eine erhöhte Resistenz gegenüber bestimmten Antibiotika oder Detergenzien. Letzteres könnte auf die ebenfalls in der tonB2-Mutante beobachtete verringerte Porinexpression zurückgeführt werden. Es wurde außerdem eine vermehrte Anreicherung von Kupfer und Molybdän in der Mutante gemessen, was ein Grund für die Veränderte Pigmentierung sein könnte und ebenfalls die Porinexpression beeinflussen könnte. Insgesamt scheint sich das Fehlen von TonB2 auf die Integrität der Äußeren Membran auszuwirken. Daher kann für TonB2, eine Funktion in Anlehnung an das Tol-system vermutet werden.
Climate change causes increased tree mortality leading to canopy loss and thus sun-exposed forest floors. Sun exposure creates extreme temperatures and radiation, with potentially more drastic effects on forest organisms than the current increase in mean temperature. Such conditions might potentially negatively affect the maturation of mushrooms of forest fungi. A failure of reaching maturation would mean no sexual spore release and, thus, entail a loss of genetic diversity. However, we currently have a limited understanding of the quality and quantity of mushroom-specific molecular responses caused by sun exposure. Thus, to understand the short-term responses toward enhanced sun exposure, we exposed mushrooms of the wood-inhabiting forest species Lentinula edodes, while still attached to their mycelium and substrate, to artificial solar light (ca. 30°C and 100,000 lux) for 5, 30, and 60 min. We found significant differentially expressed genes at 30 and 60 min. Eukaryotic Orthologous Groups (KOG) class enrichment pointed to defense mechanisms. The 20 most significant differentially expressed genes showed the expression of heat-shock proteins, an important family of proteins under heat stress. Although preliminary, our results suggest mushroom-specific molecular responses to tolerate enhanced sun exposure as expected under climate change. Whether mushroom-specific molecular responses are able to maintain fungal fitness under opening forest canopies remains to be tested.