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Projekt
Eine theoretische Perspektive zur Frage, wie dreigliedrige Wechselwirkungen zwischen Immunität, Mikrobiota und Pathogenen die Virulenzevolution von Pathogenen beeinflussen
Antragsteller
Dr. Mathias Franz
Fachliche Zuordnung
Evolution, Anthropologie
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425876005
In dem vorgeschlagenen Projekt führe ich theoretische Studien darüber durch, wie dreigliedrige Interaktionen zwischen einem Wirt, seiner Mikrobiota und einem Pathogen die Virulenzevolution von Pathogenen beeinflussen. Die damit verbundene Komplexität dieser Interaktionen stellt eine große Herausforderung dar, um (1) die Virulenzevolution von Pathogenen gründlich zu verstehen und (2) theoretische Vorhersagen in empirischen Studien zu testen. Das übergeordnete Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, einen Leitfaden für den Umgang mit dieser Komplexität zu erstellen. In diesem Zusammenhang möchte ich Vorhersagen ableiten, die in einer Vielzahl von empirischen Situationen getestet werden können. Konkret möchte ich die folgenden vier Ziele angehen. Ziel 1 zielt darauf ab, die Lücke in den theoretisch fundierten Vorhersagen für einzelne dreigliedrige Interaktionsmechanismen zu schließen. Im Rahmen von Ziel 2 werden mögliche synergistische oder antagonistische Effekte zwischen mehreren Mechanismen untersucht. In Ziel 3 werde ich kausale Zusammenhänge zwischen dreigliedrigen Interaktionsmechanismen und der Virulenzevolution von Pathogenen untersuchen. Anstatt mechanismusspezifische Vorhersagen zu treffen, möchte ich verstehen, wie übergeordnete Muster, z. B. Variationen in der Wirtsresistenz, die Auswirkungen dreigliedriger Interaktionen auf die Virulenzevolution vermitteln. Das Ziel besteht darin, Vorhersagen abzuleiten, die ohne mechanistische Informationen über dreigliedrige Wechselwirkungen getestet werden können. Im Rahmen von Ziel 4 wird untersucht, ob es notwendig ist, die Mikrobiota des Wirts als eine Gemeinschaft interagierender Arten zu betrachten, oder ob ein Konzept mit nur einer Art ausreichend ist. Um meine Ziele zu erreichen, werde ich einen kürzlich veröffentlichten konzeptionellen Rahmen darüber erweitern, wie dreigliedrige Interaktionen zwischen dem Wirt, seiner Mikrobiota und den Pathogenen die Virulenzevolution von Pathogenen beeinflussen. Die vorgeschlagenen theoretischen Studien werden minimalistische Modelle umfassen, die analytisch lösbar sind, sowie komplexere Simulationsmodelle, die dreigliedrige Interaktionen detaillierter beschreiben. Während des vorgeschlagenen Projekts werde ich die Modellkomplexität schrittweise erhöhen, um (1) die Analyse komplexerer Modelle zu erleichtern und (2) die Allgemeinheit der gewonnenen Erkenntnisse zu bewerten.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
