Die chemische Ökologie der Wirt-Parasiten Spezifität

• Antragstellerin: Dr. Aileen Berasategui
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419004542

Chemische Signale können die Interaktionen von Arten drastisch beeinflussen. Obwohl solche Signale einflussreich sind in der Balz und Räuber-Beute Beziehung, viel weniger ist bekannt über die chemische Ökologie von Wirt-Parasiten Interaktionen. Mit der Dynamik der gut erforschten Pilz-züchtenden Ameisen als Modell schlage ich vor die chemische Grundlage besser zu verstehen, die die Stoffwechselintimität eines coevolvierten Wirt-Parasiten Systems treibt. Pilz-züchtende Ameisen sind eine charismatische Gruppe von monophyletischen Insekten, die mehr als 230 Arten umfassen und Pilze als primäre Nahrungsquelle anbauen. Jede Ameisenart kultiviert eine schmale Selektion von Pilzen. Diese Kultivare enthalten morphologisch und phylogenetisch vielfältige Spezies von Pilzparasiten des Genus Escovopsis. Horizontal übertragene Escovopsis Parasiten greifen an und verzehren die Pilzkultivare, was zu einem schnellen Rückgang der Kolonie führen kann. Frühere Studien haben gezeigt dass Escovopsis in der Lage ist auf unbeschriebene chemische Signale des Wirts zu reagieren, und das die Wirtkultivare sich gegen Escovopsis verteidigen können. Diese Eigenschaften führen dazu, dass jede Escovopsis Sorte nur eine enge Palette von Wirtkultivaren nutzen kann.Angesichts der potenziellen Rolle, die natürliche Produkte in der Parasitenspezifität spielen können, möchte ich die Vielfalt der Mechanismen erforschen, die zur Spezialisierung von Escovopsis Pilzparasiten auf ihre Wirte führen, durch (1) Identifikation der Chemikalien die der Parasitenattraktion und Wirtverteidigung unterliegen und (2) Erforschung der Vielfalt der Parasiten-produzierten Giftstoffe in den frühen Phasen der Wirtkultivar Invasion.Die Erforschung der chemischen Dimension der Parasitenspezialisierung in dem Kultivar-Escovopsis System stell ein einzigartiges Modell dar, weil: (1) sowohl der Wirt und der Parasit kultivierbar sind (und an der Emory Universität erhältlich sind), (2) spezifische Inokulationsmethoden existieren um die Virulenz in vitro grossflächig zu beurteilen durch präzise Bioassay Testmuster für Resistenz und Infektivität, und (3) vor kurzem entwickelte Methoden jetzt erlauben molekulare und metabolomische Techniken in Pilzsystemen zu integrieren für die grossflächige Entdeckung von natürlichen Produkten.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Nicole Gerardo