Koevolution der Hausmaus und intrazellulärer Parasiten in einer Hybridzone

• Antragsteller: Professor Dr. Emanuel Heitlinger, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 285969495

Genetische Elemente, die von einer Art auf eine andere übergehen, können dieser helfen sich anzupassen. Auf diese Weise können neue Arten oder Stämme von Pathogenen entstehen. Daher sind Hybridisierung, Rekombination und Introgression nicht nur in der Lage die Grenzen zwischen Arten zu überbrücken und genetisch differenzierte Populationen zu homogenisieren, sondern können auch gegenteilige Effekte haben. Parasitismus, der eine enge Anpassung eines Pathogens an die "belebte Umwelt" eines Wirtes voraussetzt, bietet in diesem Kontext attraktive Forschungsmöglichkeiten. Wir können fragen welchen Effekt die Hybridisierung von Wirten auf wirtsspezifische Parasiten hat, oder welchen Effekt umgekehrt die Hybridisierung von Parasiten auf ihre Wirte hat. Im hier vorgeschlagenen Projekt nutzen wir die gut untersuchte Europäische Hybridzone der Hausmaus und einzellige, wirtsspezifische Parasiten der Gattung Eimeria um diese Fragestellung zu bearbeiten. Die Hausmaus Hybridzone ist eine durch Selektion gegen Hybride stabilisierte Spannungszone zwischen den Unterarten Mus musculus musculus und Mus m. domesticus. In den wilden Verwandten der Labormaus sind genetische Ressourcen und immunologische Tests bereits sehr gut etabliert. Auch auf Seiten der Parasiten besitzen wir komplette Kenntnis des Genoms eines Eimeria Isolates und streben nun einen Umfassenden Ansatz zur Bestimmung der genetischen Variabilität in der Hausmaus Hybridzone an, mit dem Ziel evolutionäre Prozesse der Spezialisierung von Parasiten zu verstehen. Wir werden genomisch Regionen identifizieren die mit Virulenz der Parasiten und der Anfälligkeit der Wirte korrelieren. Daraufhin werden wir die Hypothesen testen, dass Gene in diesen Regionen die Wirtsspezifität der Parasiten für eine Hausmaus (Unter-)Art bestimmen. Wir werden ferner testen ob andere dieser Virulenzgene zwischen den an Unterarten angepassten Parasiten ausgetauscht werden (Introgression). Schließlich werden wir bestimmen ob diese ausgetauschte Gene oder im Gegenteil für spezifisch Anpassung verantwortliche genetische Regionen zwischen vollständig reproduktiv isolierten Arten besonders verändert sind. Auf diese Weise werden wir testen ob die microevolutionären Vorgänge innerhalb der Populationen der Hybridzone zm Entstehen der makroevolutionären Muster, die wir zwischen reproduktiv isolierten Arten beobachten, führen können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen