Oekologische und evolutive Einfluesse auf die Mikrobengemeinschaften der Amphibienhaut

• Antragsteller: Professor Dr. Miguel Vences
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 244508238

Amphibien sind eine Wirbeltiergruppe mit einem hohen Anteil von bedrohten Arten, was zu eimen großen Teil durch neue Infektionskrankheiten bedingt ist. Zugleich sind Amphibien für die Vielfalt ihrer Hautgifte bekannt, deren Hauptfunktion vermutlich in der Abwehr mikrobieller Pathogene liegt, die aber zum Teil auch selber von Bakterien synthetisiert oder transformiert werden. Die Kenntnis über die Amphibien-assoziierten Mikrobengemeinschaften ist jedoch trotz ihrer Bedeutung für Ökologie, Evolution und Schutz dieser Tiere äußerst lückenhaft. Das hier beantragte Projekt hat zum Ziel, die Muster von prokariotischen Mikrobengemeinschaften auf der Amphibienhaut, den Prozess ihrer Zusammensetzung, sowie ihren Einfluss auf die Produktion von Amphibientoxinen zu untersuchen. Das Projekt kombiniert (i) ein Screening der Zusammensetzung von Mikrobengemeinschaften auf de Haut von mitteleuropäischen und madagassischen Amphibien mittels 454- und Illumina-Sequenzierung, (ii) statistische Tests auf Einflüsse der Wirtsphylogenie sowie des Habitats auf die Zusammensetzung dieser Gemeinschaften, (iii) die Suche nach positiven und negativen Zusammenhängen zwischen dem Vorkommen einzelner Mikrobentaxa, (iv) die Untersuchung der Dynamik der Mikrobengemeinschaft auf dem gleichen Amphibien-Individuum über die Zeit sowie die Neubesiedlung der Amphibienhaut nach Behandlung mit Antibiotika, sowie (v) die Suche nach symbiontischen Bakterien innerhalb der Giftdrüsen der Amphibien sowie eine Analyse von Änderungen in der Toxinzusammensetzung nach Antibiotika-Behandlung. Die Daten werden in Funktion verschiedener eingangs aufgestellter Hypothesen analysiert, welche u.a. eine niedrige Diversität der Amphibienhaut-Mikrobengemeinschaften aufgrund der dort vorhandenen antimikrobiellen Sekrete, den Ursprung dieser Gemeinschaften aus der Umwelt und nicht aus vertikaler Transmission, sowie die Beteiligung von Mikroben bei der Produktion und Biotransformation von Amphibientoxinen postulieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen