Räuber Detektion: Funktionelle Charakterisierung von Chemorezeptorproteinen, die an der Räuberwahrnehmung im Süßwasserkrebs Daphnia beteiligt sind - ein integrativer Ansatz

• Antragstellerin: Dr. Linda Carolin Weiss
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 387756594

Sensorische Informationen spielen oft eine zentrale Rolle bei der Gestaltung der Interaktionen zwischen Arten. Organismen nehmen Informationen über ihre biotische und abiotische Umwelt auf, indem sie spezifische chemische Hinweise wahrnehmen. Räuberdruck ist einer der wichtigsten Triebkräfte für Anpassungen. Beutetierarten haben Strategien entwickelt, um einem erhöhten Räuberdruck zu begegnen. Einige Arten setzen Abwehrmechanismen nur dann ein, wenn sie benötigt werden, und sparen die mit der Abwehr verbundenen Kosten, wenn der Räubereruck gering und die Abwehrmechanismen überflüssig sind. Wir konnten bereits räuberspezifische chemische Signale identifizieren, und die Sinnesorgane bestimmen, die an der Wahrnehmung dieser Signale beteiligt sind. Darüber hinaus konnten wir erste Einblicke in die Neurophysiologie der räuberinduzierten Abwehr und der zellulären Kontrollzentren liefern. In den von uns erhobenen Daten konnten wir z.B. die Expression von chemosensorischen Rezeptoren bestimmen, welche einer ionotropen Rezeptorfamilie zuzuordnen sind. Diese Genfamilie, die in mehreren Protostomiern, einschließlich den Crustacea, identifiziert wurde, wurde als neuartiger Typ von Chemorezeptoren diskutiert, ist bislang aber nur wenig funktional beschrieben. In diesem Arbeitsprogramm wollen wir diese Chemorezeptor-Genfamilie und die Mechanismen, die der Räuber Wahrnehmung zugrunde liegen, detaillierter beschreiben. Dazu werden wir zunächst die funktionelle Morphologie der Daphnien-Antennen und die beteiligten Zentren des zentralen Nervensystems beschreiben. Des Weiteren werden wir Transkriptom Daten generieren um die Expressionsmuster dieser und weiterer allgemeiner Chemorezeptoren bei Daphnia in ausgewählten räuber-induzierten und kontroll-Geweben zu bestimmen. Um die an der Räuberwahrnehmung beteiligten Rezeptoren zu identifizieren, werden wir mit Hilfe von RNAi zuvor identifizierte Zielgene herunter regulieren und die Fähigkeit der Tiere zur morphologischen Verteidigung als Riechfähigkeit bewerten. Insgesamt zielt dieses Projekt darauf ab, die mechanistischen Grundlagen der phänotypischen Plastizität zu verstehen, die für ein besseres Verständnis der Evolution und der Erhaltung der Artenvielfalt von entscheidender Bedeutung ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Andreas Reiner