Juniorprofessur Parasit-Wirt-Interaktionen: Forschungsfokus

Die Juniorprofessur hat zwei Forschungsschwerpunkte:

1)     Eimerien und andere Pathogene in einer Hausmaus-Hybridzone

Ziel der Gruppe ist es, ein Modellsystem für Koevolution und lokale Anpassung zu schaffen, das sowohl in seiner ursprünglichen ökologischen Umgebung als auch in Laborexperimenten anwendbar ist. Wir untersuchen den Mausparasiten Eimeria falciformis in der Hybridzone von zwei Unterarten der Hausmaus in Brandenburg. Die Gruppe prüft, inwieweit die Populationsstruktur dieser Eimeria-Arten mit der Wirts-Hybridzone übereinstimmt. Wir analysieren, ob spezifische genetische Elemente in Eimeria-Stämmen und -Spezies mit Wirtsgenotypen korrelieren und ob dies durch eine "adaptive Introgression" mittels Hybridisierung getrieben wird.

In zukünftigen Experimenten werden wir natürlich vorkommende kompatible und inkompatible Kombinationen von Wirts- und Parasitenstämmen in Kreuzinfektionen vergleichen. Wir werden analysieren, wie die identifizierten Kombinationen von Wirts- und Parasitengenotypen parasitologische, histologische und immunitätsbezogene Phänotypen beeinflussen. Wir werden insbesondere Genexpressionsdaten aus Feldstudien mit diesen Infektionsexperimenten und Infektionen mit immunisierten und immundefizienten (knock-out) Mäusen vergleichen. Diese Arbeit hat das Potenzial, Phänotypen einer produktiven Infektion mit Genotypen sowohl des Wirts als auch des Parasiten in Verbindung zu bringen und ein Verständnis der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen zu liefern.

2)     Metabarcoding-Analysen der Ökologie von Parasitengemeinschaften

Oft ist es notwendig, über das System "ein Wirt - ein Parasit" hinauszugehen, um auf die gegenseitige Anpassung zu schließen und die gesamte Parasitengemeinschaft einer Wirtsart und ihre Ökologie in die Analyse einzubeziehen. Als erstes Ziel wollen wir prüfen, ob das Vorkommen eines bestimmten Parasiten mit ökologischen und immunologischen Parametern des Wirtes korreliert und benötigen daher eine feine Auflösung bei der Diagnose von Parasitenarten oder -stämmen. Zweitens wollen wir die Wechselwirkungen innerhalb der Parasitengemeinschaft sowie die Wechselwirkungen dieser Gemeinschaftszusammensetzung mit den genannten ökologischen und immunologischen Parametern der Wirtsindividuen untersuchen. Um dies zu erreichen, benötigen wir sowohl eine umfassende Diagnose von Infektionen als auch hohe Probengrößen. Zu diesem Zweck entwickeln wir auf DNA-Sequenzierung basierende Hochdurchsatzmethoden, um nicht-invasive Proben (d.h. Kotproben) auf der Basis von Markergenen auf das Vorhandensein von Eukaryontenparasiten und anderen Pathogenen zu untersuchen.

Wir wenden diese Metabarcodierungsmethoden auf Wirtsarten an, die für Ökologie und Naturschutz relevant sind und arbeiten mit Gruppen innerhalb des IZW zusammen:

  • Für das „Serengeti-Hyänen-Projekt“ analysieren wir den Zusammenhang zwischen Reproduktion, Krankheit, Immun- und Stressstatus von Hyänen mit dem Auftreten verschiedener Parasiten und Parasitenstämme. Dabei wird der soziale Status der Tiere innerhalb des Rudels berücksichtigt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem komplexen Einfluss von Trocken- und Regenzeiten, den daraus resultierenden Wanderungen und Veränderungen des Beute-Spektrums auf die Parasitenfauna

  • Im Rahmen des Projekts „Gesundheitszustand und Krankheiten in der mitteleuropäischen Tieflandwolfpopulation“ genotypisieren wir die Parasiten des Wolfes anhand des Darminhalts tot aufgefundener Wölfe und Wolfskot. Wir analysieren, ob Wölfe mit Parasiten von Nutz- und Haustieren infiziert sind und umgekehrt, ob neue Parasiten von Wölfen eingeschleppt werden.

  • Wir untersuchen auch die gesamte Parasitengemeinschaft der Hausmaus, die im Rahmen des oben beschriebenen Projekts beprobt wurde. Dies erlaubt uns, die Wirkung weiterer Erreger in unsere Analyse einer Korrelation von Wirts- und Parasitengenotypen mit immunologischen Parametern einzubeziehen und auf diese zu kontrollieren. Darüber hinaus bietet dies einen unvoreingenommenen Ansatz für das Screening auf alle Parasiten, die in ihrer Populationsstruktur der Hybridzone der Hausmaus entsprechen.

Mehr Informationen auf https://www.biologie.hu-berlin.de/de/gruppenseiten/ecoevolpara/