Immunologische Kontrolle der Darmmikrobiota während der Metamorphose

• Antragsteller: Professor Dr. Michael T. Monaghan, seit 9/2023
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425876005

Immuneffektoren lassen sich am besten als durch mikrobielle Infektionen induzierte Verteidigungsmechanismen untersuchen. Aber neben der Immunabwehr spielen sie eine wichtige Rolle in der Regulation von Interaktion von Wirten und Mikroben. Hier wollen wir untersuchen, wie das Immunsystem während der Metamorphose zur Regulation der Darmmikrobiota eingesetzt werden kann, ohne dass die Mikroben Resistenz gegen die eigentliche Immunabwehr evolvieren. Als Model nutzen die Wachsmotte Galleria mellonella, da deren Immungene gut untersucht sind und wir diese Art schon als Studienorganismus zur Untersuchung der Metamorphose etabliert haben. Mittels RNAi werden wir die Zahl der Komponenten der Immunabwehr im Darm während der Metamorphose manipulieren. Dies erlaubt (i) die Rate der bakteriellen Resistenzevolution gegen Kombinationen von bis zu vier Komponenten zu untersuchen, (ii) die bakteriellen Resistenzmechanismen zu erkennen und zu sehen, wie stark sich diese auf Resistenz, Kreuzresistenz und kollaterale Sensitivität auswirken und (iii) die Fitnesskosten der resistente Bakterien und in vitro und in vivo zu untersuchen. Dies ermöglicht es, die Hypothese zu testen, dass die komplexe Immunantwort im Darm während der Metamorphose evolvierte, um durch eine günstige Kombination von Komponenten der Immunabwehr Resistenzevolution von Bakterien zu verhindern. Dies wird es ermöglichen zu verstehen, wie ein Wirt den Darm erneuern und recyceln kann und gleichzeitig die Darmmikrobiota unter Kontrolle halten kann. Dieses evolutive Problem entsteht nur bei der kompletten Metamorphose der holometabolen Insekten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5026: Insektenimmunitaet, Mikrobiota und Pathogene in einem integrierten Ansatz
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Jens Rolff
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Paul Johnston, bis 9/2023