Das Projekt "Experimentelle Wirt-Parasit Ko-Evolution in einer sich verändernden Umwelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Hydrobiologie, Professur für Limnologie (Gewässerökologie) durchgeführt. Parasiten sind Organismen, die auf Kosten anderer leben und wachsen. Sie vermindern damit unter anderem das Wachstum, die Fortpflanzung oder Lebensdauer ihrer Wirte. Allgemein bezeichnet man diese Verminderung als Virulenz. Parasiten unterliegen wie ihre Wirte einem ständigen Wandel, der durch Anpassungen der Immunabwehr des Wirts und der Infektionsstrategien des Parasiten gekennzeichnet sind und als Koevolution bezeichnet werden. Diese Koevolution kann durch Umweltfaktoren wie Temperatur sowie weitere Organismen beeinflusst werden. Während es schon zahlreiche Untersuchungen zum Einfluss von akutem Hitzestress gibt, sind Studien über den permanenten Einfluss noch rar. Mit meiner Arbeit sollte sowohl der akute als auch der permanente Einfluss von Temperaturanstieg und Hitzestress auf eine Parasit-Wirtsbeziehung untersucht werden. Ich habe die Anpassung des Parasiten und die Virulenz an Hitzestress mit klassisch experimentellen und mathematisch/statistischen wie auch mit molekularen Methoden betrachtet. Ich konnte zeigen, dass ein akuter Hitzestress schädlicher für meinen Parasiten als den Wirt ist. Allerdings kann der Parasit sich an permanenten Hitzestress anpassen, aber auch seinem Wirt weniger Schaden zufügen. Damit sichert der Parasit sein Überleben. In einem zweiten Experimentkomplex habe ich verschiedene Infektionsversuche durchgeführt, um den Einfluss der Wirtsdichte und anderen Parasitenarten auf die Virulenz und damit die Verbreitung des Parasiten zu untersuchen. Dabei konnte ich zeigen, dass unter bestimmten Bedingungen der Parasit weniger Schaden verursachen und die Fähigkeit zu infizieren verlieren kann. Somit ist der Parasit an die Verbreitung des Wirts gebunden. Zum ersten Mal konnten damit bestehende theoretische Daten experimentell belegt werden. Desweiteren beeinflussen verschiedene Parasitenarten in ihrer Infektionsleistung gegenseitig. Diese Untersuchungen tragen zum Verständnis von Beziehungen zwischen Arten bei und ermöglichen uns eine Abschätzung der Änderung von Virulenz und Koevolution von Parasiten und ihren Wirten. Diese Arbeit trägt damit zur Aufklärung der Entwicklung von bestimmten Parasit-Wirtsbeziehungen in unserer heutigen sich ständig wandelnden Umwelt bei.
Das Projekt "Co-Evolution von Paramecium, seinem bakteriellen Symbionten und dessen Phagen: der Killer-Effekt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Hydrobiologie, Professur für Limnologie (Gewässerökologie) durchgeführt. Paramecium ist ein ubiquitärer Einzeller, der in nahezu allen Arten von Frischwasserhabitaten vorkommt. Einige Paramecien besitzen den sogenannten Killer-Effekt: Killer-Paramecien geben toxische Partikel in das Medium ab, welche nach ihrer Aufnahme sensitive Paramecien töten. Diese Partikel sind Bakterien der Gattung Caedibacter, Endosymbionten der Killer Stämme. Caedibacter beherbergen eine ungewöhnliche Struktur, die R-Körper (refraktiler Körper) genannt wird. Ein R-Körper besteht aus einem Proteinband, dass von Rbv (R-Körper kodierender Virus) kodiert wird. R-Körper fungieren als Toxin-Transfersystem. Die Killer werden durch einen Resistenzmechanismus davor geschützt. Anscheinend werden alle drei Merkmale (R-Körper, Toxin, Resistenz) von Rbv kodiert. Somit ist diese Drei-Partner-Symbiose ein interessantes Beispiel für Phagen-abgeleitete Toxizität. Dieses Projekt beinhaltet die Charakterisierung der Rbv-Genome verschiedener Isolate und zielt darauf ab, deren Varianz mit der Phylogenie von Caedibacter und Paramecium zu korrelieren. Dadurch soll nicht nur die Evolution von dem ursprünglichen Rbv zu heutigen R-Körper codierenden Plasmiden sondern auch die Auswirkungen des Virus auf die bakterielle Wirtsspezifität nachvollzogen werden.