Variabilität und Dynamik des T-Zell-Repertoires in einem öko-evolutionären Modellorganismus

• Antragsteller: Professor Dr. Tobias Lenz
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433116033

Die Erkennung von Antigenen durch T-Zellen des Immunsystems ist ein zentraler Prozess in einer Pathogen-spezifischen Immunantwort von Wirbeltieren. Die Fähigkeit des spezifischen Immunsystems, immer neue Antigene erkennen zu können, basiert auf einer komplexen Interaktion von sehr variablen Molekülen im Körper. Die genetische Grundlage für diese Variabilität ist im Laufe der Evolution, vermutlich durch die fortwährende Auseinandersetzung mit vielfältigen Krankheitserregern entstanden, aber die genauen Faktoren und Mechanism hinter diesem evolutionären Prozess sind bisher nicht richtig verstanden. In diesem Projekt untersuchen wir das T-Zell-Repertoire des Dreistachligen Stichlings (Gasterosteus aculeatus) aus einer evolutionären Perspektive. Der Stichling ist ein Modellorganismus für die Untersuchung von komplexen evolutionären Prozessen, unter Anderem der Koevolution von Wirten mit ihren Parasiten. Sein Immunsystem funktioiniert im Prinzip genauso wie das des Menschen, sodass die Erkenntnisse aus diesem Forschungsprojekt auch Aufschlüsse über die Evolution und Komplexität des menschlichen Immunsystems liefern können. Mit Hilfe neuer molekularer Techniken und Sequenziertechnologien sind wir in der Lage, die Variabiliät des T-Zell-Repertoires zwischen Stichlingen, sowie seine Entwicklung von Geburt bis zum Ende des Lebens zu untersuchen. Konkret testen wir hier die Reaktion des T-Zell-Repertoires auf den Kontakt mit einzelnen Antigenen, sowie auf die Interaktion mit der ganzen Spannbreite der natürlichen Parasitengemeinschaft, der der Stichling in seinem natürlichen Lebensraum ausgesetzt ist. Außerdem untersuchen wir den Zusammenhang zwischen der Variabilität des T-Zell-Repertoires und dem Mikrobiom des Stichlings, welches im Verdacht steht, die T-Zell-gesteuerte Immunantwort zu modulieren. Die Ergebnisse aus diesem Projekt sollen Rückschlüsse liefern auf die evolutionäre Enstehung des T-Zell-basierten adaptiven Immunsystems, und somit auch zu einem besseren Verständnis der genetischen Ursachen von Unterschieden in der Immunkompetenz zwischen Individuen führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen