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Mikrobiota-Wirt Interaktionen an der Basis des Metazoa-Stammbaums

Dieses Projekt adressiert in einem vergleichenden Ansatz die Präsenz, die Etablierung und die funktionellen Konsequenzen der Mikrobiota in zwei basalen Metazoan-Tieren, die Rippenqualle Mnemiopsis leidyi und das Nesseltier Aurelia aurita. Beide kommen in dem gleichen Ozeanhabitat vor und teilen die gleiche Nahrung. Dadurch ist es möglich einen Inter-Phylum-Vergleich zu machen, bei dem die Umweltbedingungen und der Bakterienpool kontrolliert ist. Das Projekt zielt darauf ab die Rolle der Umwelt, externe Störfaktoren und Herausforderung durch opportunistische Erreger für die Spezifität und Funktionsweise der assoziierten Mikrobiota zu vergleichen.

Zu Beginn werden wir den Einfluss der relativen Umwelteffekte versus Wirtgenotypen auf die Einrichtung und die Zusammensetzung der jeweiligen Mikroorganismen analysieren und evaluieren. Dafür werden wir unter anderem die erfolgreiche Invasion durch die Rippenqualle Mnemiopsis, sowie den Lebenszyklus der Ohrenqualle Aurelia und der Rippenquallen untersuchen. Zu diesem Zweck werden die Tiere erst keimfrei gehalten und dann mit bestimmten mikrobiellen Gemeinschaften wieder besiedelt. Diese werden nachfolgend mit Kontrollgruppen verglichen, um die diversen fitnessbezogenen Effekte im Labor bewerten zu können. Ein drittes Hauptziel ist es, die Wege der internen Kommunikation bei der Festlegung von spezifischen Mikrobiota in sowohl Wirten (einschließlich der Wirtsimmunität), als auch die Bakterienkommunikation, zu studieren. Insbesondere behandeln wir Mechanismen des Signalaustausches zwischen Wirt und Mikrobiota, einschließlich Quorum-Quenching-Strategien (Interferenz mit bakterieller Zell-Zell-Kommunikation). Schließlich werden wir beurteilen wie assoziierte Mikrobiota an der Verteidigung des Wirtes gegen Krankheitserreger beteiligt sind.

Dieser Vergleichsansatz wird zum einen Einblicke in allgemeine und spezifische Wirt-Mikroben-Interaktionen geben und zum anderen (fitnessbezogene) Funktionen der assoziierten Mikrobiota aufzeigen. Je nach Wirtsgen und Rezeptorrepertoire erwarten wir unterschiedliche Mechanismen und Endpunkte der Wirt-Mikrobe-Interaktion in beiden Phyla. Dieses Projekt wird zum SFB 1182 beitragen, indem es den Vergleichsansatz an der Basis des Metazoanbaums erweitert und tiefe evolutionäre Einblicke in ursprüngliche Wirt-Mikroben-Interaktionen gibt.

Wissenschaftler

Dr. Simon Güllert

Postdoktoranden, Assoziierte Nachwuchswissenschaftler
Universität Kiel Institut für Allgemeine Mikrobiologie

Dr. Nancy Weiland-Bräuer

Postdoktoranden, Assoziierte Nachwuchswissenschaftler
Universität Kiel Institut für Allgemeine Mikrobiologie

Publikationen

2017

Microbial contributions to the persistence of coral reefs.

Webster N S, Reusch T B H (2017); ISME J., doi: 10.1038/ismej.2017.66