Aufklärung der molekularen Mechanismen, die bei Lymnaea stagnalis einen bemerkenswerten „Bananenschalen“-Phänotyp mit offener Spirale erzeugen

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel Jackson
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Entwicklungsbiologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528314512

Seit Jahrhunderten faszinieren molluskenartige Schalenmorphologien Forschende aus Mathematik, Physik und Biologie. Die zellulären und molekularen Mechanismen, die gewundene Schalen erzeugen, sind jedoch weitestgehend unbekannt. Ziel dieses Projektes ist es daher, die genetischen Komponenten zu identifizieren, die mit der Schalenwindung bei den Mollusken Lymnaea stagnalis in Verbindung stehen. Jüngste Entdeckungen eines spektakulären und robusten Open-coil-"Bananen”-Phänotyps, der in Reaktion auf den endokrinen Disruptor „Dutasterid“ entsteht, bieten eine ideale Gelegenheit, die molekularen Mechanismen zu erforschen, die das Coiling von Molluskenschalen steuern. Mithilfe eines Transkriptomik-Ansatzes, verbunden mit einer in-situ Visualisierung von Genexpressionsmustern, werden wir in der Lage sein, die wichtigsten genetischen Komponenten des Shell-coiling-Programms von L. stagnalis zu identifizieren und zu charakterisieren. Darüber hinaus wird dieses Projekt Einblicke in den inkongruenten Wirkungsmechanismus von Dutasterid bei Mollusken geben – Mollusken besitzen nicht die erforderlichen nukleären Rezeptoren, die zur Bindung von Dihydrotestosteron erforderlich sind (Dutasterid zielt auf 5α-Reduktase ab, jenes Enzym, das Dihydrotestosteron produziert), daher bleibt unklar, wie und warum eine solche robuste Reaktion auf Dutasterid bei Mollusken beobachtet wird. Obwohl L. stagnalis eine offiziell von der OECD anerkannte Bio-Sentinel-Spezies ist, bleibt ihr volles Potenzial zum Nachweis endokrin aktiver Chemikalien in der Umwelt bisher eingeschränkt aufgrund unseres mangelnden Wissens bzgl. der Wirkungsmechanismen dieser Chemikalien bei Mollusken. Daher wird dieses Projekt auch erheblich zum Monitoring europäischer und holarktischer Gewässer beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen