Untersuchung der Zusammensetzung, Exochemie und Variation des Giftes von Macrovipera schweizeri auf dem Milos-Archipel (MacroVen)

• Antragsteller: Dr. Ignazio Avella, Ph.D.; Dr. Tim Lueddecke, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biochemie und Physiologie der Tiere ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 545040837

Tiergifte, sind komplexe Mischungen bioaktiver Moleküle und haben sich unabhängig voneinander bei verschiedenen Taxa zur Beuteabwehr, Verteidigung und für intraspezifische Interaktionen entwickelt. Die traditionelle Giftforschung hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten mit der Einbeziehung von "omics"-Technologien, wie Proteomik, Transkriptomik und Genomik, stark zu einem neuen Forschungsfeld „Venomics“ weiterentwickelt. Schlangengift, ein sich rasch entwickelndes funktionelles Merkmal, dient in erster Linie der Beuteabwehr, und seine Zusammensetzung variiert erheblich zwischen Arten, Gattungen und sogar zwischen und innerhalb von Populationen ein und derselben Art. Die genetische Grundlage der Schlangengiftvariation ist komplex und reicht über gwöhnliche Genotyp-Phänotyp-Wechselwirkungen hinaus. Diese Variabilität stellt weiterhin eine Herausforderung für die Behandlung von Schlangenbissen dar, da Antivenine aufgrund von Unterschieden in der Zusammensetzung des Giftes versagen können. Obwohl das Verständnis der intraspezifischen Giftvariationen sowohl für die primäre Giftforschung als auch für die Behandlung von Schlangenbissen von großer Bedeutung ist, wurde diesem Phänomen erst kürzlich Aufmerksamkeit geschenkt. Die Milos-Viper, Macrovipera schweizeri, gillt aufgrund ihrer einzigartigen Verbreitung, die ausschließlich die vier Inseln des griechischen Milos Archipels umfasst, und ihrer spezifischen ökologischen Merkmale als ideales Modell für die Untersuchung von Giftvariationen. Das vorgeschlagene zweijährige Projekt zielt darauf ab, die Zusammensetzung, die Biochemie und die intraspezifische Variation des Giftes von M. schweizeri zwischen und innerhalb der Inseln, die das Verbreitungsgebiet dieser Art bilden, zu erforschen. Dies erfordert umfangreiche Feldarbeit, proteomische Analysen, Bioassays und Genomsequenzierungen. Die Feldarbeit umfasst die Sammlung biometrischer Daten, von Gift- und Gewebeproben von M. schweizeri aus verschiedenen Populationen innerhalb des Milos-Archipels, wobei Vipern unterschiedlichen Geschlechts und unterschiedlicher Altersklassen untersucht werden. Bei der proteomischen Analyse werden fortschrittliche Massenspektrometrietechniken eingesetzt, um die Giftvariationen auf verschiedenen Ebenen zu untersuchen. Anschließend werden Bioassays durchgeführt, um die funktionellen Auswirkungen der Giftvariationen zu beleuchten. Diese beinhalten Zytotoxizitäts-, Proteaseaktivitäts- und Coagulotoxizitätstests. Um die genetischen Grundlagen der Giftvariationen zu verstehen, werden Genomsequenzierungen an Proben aus verschiedenen Populationen durchgeführt. Das vorgeschlagene Projekt profitiert vom Fachwissen der Antragsteller, einem robusten Netzwerk internationaler Kooperationen und einer soliden Grundlage in der Giftforschung und ist damit in der Lage, einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der dynamischen Prozesse zu leisten, die die Giftphänotypen der Milos-Viper bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen