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Projekt
In-vivo-Evolution der Pathogenvirulenz; Wechselwirkungen zwischen Wirtsimmunität, Mikrobiota und Pathogenen
Antragstellerin
Maryam Keshavarz, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Evolution, Anthropologie
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425876005
Die Wechselwirkungen zwischen bakteriellen Pathogenen, der Wirtsimmunität und der Darmmikrobiota bestimmen die bakterielle Virulenz. Studien haben gezeigt, wie mikrobielle Bestandteile als Regulatoren auf Immunfaktoren, wie beispielsweise die Induktion antimikrobieller Peptide (AMPs), sowohl in der lokalen als auch in der systemischen Wirtsimmunität, Einfluss nehmen können. AMPs können auch die Zusammensetzung und Bakterienlast der Darmmikroben kontrollieren. Variationen in der Expression von AMPs können zu Veränderungen der Bakterienlast führen und selektiven Druck ausüben, der Stämme oder Varianten von Bakterien begünstigt, die über verbesserte Virulenzeigenschaften verfügen. Daher sind ausgewogene Wechselwirkungen zwischen der Darmmikrobiota und den AMPs des Wirts entscheidend für die Aufrechterhaltung einer normalen Darmmikrobiota und führen zu Wirtsfähigkeit. Die Untersuchung der Auswirkungen bipartiter Wechselwirkungen (Wirt-Pathogene, Wirt-Mikrobiota) auf die bakterielle Virulenzentwicklung ist wichtig, reicht jedoch nicht aus, um die Evolution der Pathogenvirulenz vollständig zu verstehen. Aufgrund der Vielzahl von Wechselwirkungen innerhalb eines Wirts ist es erforderlich, tripartite Wechselwirkungen zwischen Wirt, Pathogen und Mikrobiota zu untersuchen. Die Herunterregulation der AMPs in Tenebrio molitor, dem Wirt für dieses Projekt, führte zu hoher Sterblichkeit und veränderte die Besiedlung von Pseudomonas entomophila in Anwesenheit der Darmmikrobiota, was potenziell die Konkurrenzdynamik zwischen verschiedenen bakteriellen Stämmen beeinflussen kann. Es ist jedoch noch unerforscht, ob die Herunterregulation von AMPs die Virulenzentwicklung von P. entomophila in Anwesenheit und Abwesenheit der Darmmikrobiota beeinflusst. In diesem Projekt schlage ich vor, vor dem Experiment zur Virulenzentwicklung die bidirektionale Wechselwirkung zwischen Wirt-AMPs und Darmmikrobiota zu untersuchen, indem ich 1. den Transkriptionslevel von AMPs sowohl in Anwesenheit als auch in Abwesenheit der Darmmikrobiota bestimme und 2. den Transkriptionslevel von AMPs in mit RNAi behandelten Larven (Toll-TmDorx2, Imd-TmRelish und -TmImd) untersuchen. Anschließend werde ich 3. bewerten, ob Gen-Downregulationen die Darmmikrobiota beeinflussen in bezüglich der Evolution.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
