Ökologie und Evolution von Primatenphageome

• Antragsteller: Dr. Jan Gogarten
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Evolution, Anthropologie ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453352748

Jedes Säugetier beherbergt Billionen von Mikroorganismen; Menschen sind keine Ausnahme. Mikroorganismen repräsentieren die Mehrheit aller Zellen im menschlichen Körper und umfassen Bakterien, Archaea, mikrobielle Eukaryonten sowie Viren (inkl. bakterieninfizierender Bakteriophagen; folgend Phagen genannt). Die vielfältigste Mikrobengemeinschaft findet sich im Darm und beeinflusst die menschliche Gesundheit. Deshalb betrachten Forschende den menschlichen Körper zunehmend als komplexes Ökosystem, dessen Gesundheit ein Produkt der Leistungen seiner mikrobiellen Gemeinschaften ist. Phagen beeinflussen die Struktur und Funktion von Mikrobengemeinschaften und dadurch die menschliche Gesundheit. Trotz ihrer potentiellen Bedeutung sind die ökologischen und evolutionären Prozesse, die zur Entstehung des modernen menschlichen Phageoms geführt haben, nur unzureichend geklärt.Studien an nichtmenschlichen Primaten haben das Potenzial, Einblicke in die Evolutionsgeschichte des menschlichen Phageoms und in den ökologischen Prozess zu geben, der diese Gemeinschaften vor den großen Veränderungen der menschlichen Lebensweise (z.B. vernetzte Welt, Antibiotika) geprägt hat. Anthropogene Störungen können zu einer zunehmenden Übertragung von Mikrobien zwischen Mensch und Wildtier führen, was sowohl die Zeitempfindlichkeit dieser Forschung als die Notwendigkeit von Strategien zur Eindämmung der Übertragung unterstreicht. Das vorliegende Projekt soll dazu beitragen, diese Wissenslücken zu schließen, indem es die Darmphagen unserer nächsten lebenden Verwandten, der nichtmenschlichen Primaten, untersucht und gleichzeitig Phagen als Instrument zur Untersuchung der Übertragungsrate von Mikroorganismen an der Schnittstelle von Mensch und Wildtieren entwickelt. Ich werde einen reichhaltigen Datensatz Kotproben von Schimpansen aus 36 Populationen in Subsahara-Afrika verwenden, einschließlich Längsschnittproben aus zwei Jahrzehnten, sowie von Menschen und anderen Primaten, die in der Nähe dieser Populationen leben. Dieser Probensatz wird ermöglichen, die ökologischen Prozesse zu erforschen, die die Phagen-Diversität wilder Schimpansen beeinflussen, und die Hypothese zu testen, dass Schimpansenphagen durch ihre Ernährung, sozialen Beziehungen und anthropogenen Störungen geprägt werden. Die longitudinalen Proben ermöglichen die Untersuchung von Phagen-Bakterien-Interaktionen, und die räumliche Streuung der Proben ermöglicht die Quantifizierung der Phagenübertragung zwischen Mensch und Wildtier. Durch den Vergleich von Primatenphagen mit denen afrikanischer und europäischer Populationen hoffe ich, durch die menschliche Abstammungslinie verloren gegangene Phagen aufzudecken. Dieses Projekt wird Einblicke in die ökologischen und evolutionären Prozesse geben, welche die vielfältigen und zahlreichen Virusgemeinschaften in den Eingeweiden der Menschen und unserer engsten lebenden Vorfahren formen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Sébastien Calvignac-Spencer; Professor Dr. Fabian Leendertz