Die multiplen Symbiosen von Flagellaten und deren bakteriellen Endo- und Ektobionten in Trockenholztermiten: Eine Analyse von Ultrastruktur, Phylogenie und Kospeziation.

• Applicants: Professor Dr. Andreas Brune; Privatdozentin Dr. Renate Radek
• Subject Area: Parasitology and Biology of Tropical Infectious Disease Pathogens
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 50520553

Die hochspezifischen Assoziationen von Termitenflagellaten und deren bakteriellen Symbionten sind ausgezeichnete Modellsysteme für die Untersuchung von Prokaryoten- Eukaryoten-Interaktionen, an denen Phylogenie und Koevolution der beteiligten Taxa, Wirtsspezifität, und spezielle an der Symbiose beteiligte subzelluläre Strukturen aufgeklärt werden können. Niedere Termiten beherbergen im Enddarm große Mengen anaerober, Cellulose-aufschließender Flagellaten. Jede Termitenart besitzt ein typisches Spektrum an Flagellatenarten, von denen die meisten Flagellaten wiederum mit endo- und ektobiontischen Bakterien vergesellschaftet sind. Trotz der steigenden internationalen Aufmerksamkeit sind diese Assoziationen in ihrer Natur – vor allem im Hinblick auf die Interaktionen zwischen den Flagellaten und deren bakteriellen Partnern – bislang völlig unverstanden. In diesem Projekt möchten wir am Modell der Trockenholztermiten die Symbiosen zwischen Termiten, Flagellaten und deren multiplen bakteriellen Symbionten auf ultrastruktureller und molekularer Ebene analysieren. Am Beispiel der Termiten Incisitermes marginipennis und Kalotermes flavicollis sollen Phylogenie der Flagellaten und ihrer Symbionten, deren Wirtsspezifität und subzelluläre Lokalisation sowie eine mögliche Kospeziation der Partner untersucht werden. Dabei sollen die Feinstruktur bisher nicht ultrastrukturell untersuchter Gattungen/Arten (z.B. Metadevescovina) vergleichend beschrieben, die mit den Flagellaten assoziierten Bakterien ultrastrukturell und molekular (SSU rDNA) charakterisiert und über Fluoreszenz in-situ-Hybridisierung in ihren Wirten lokalisiert werden. Die exakte Zuordnung von Morphotypen zu Sequenzen soll über eine elektronenmikroskopische in-situ-Hybridisierung erfolgen.

• DFG Programme: Research Grants