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SFB 670 TP1: The professional phagocyte Dictyostelium as a host model for pathogens
Projekt
Förderkennzeichen: DFG SFB 670
Laufzeit: 01.01.2006
- 31.12.2010
Forschungszweck: Grundlagenforschung
Die Phagozytose ist eine wesentliche Form der Nahrungsaufnahme von Zellen. Die entscheidenden Schritte sind Erkennung der Partikel über Rezeptoren, Internalisierung und Phagosomenbildung sowie die Fusion von primären Phagosomen mit Lysosomen. Pathogene Bakterien nutzen diesen Vorgang, um in eine Wirtszelle zu gelangen, und haben Mechanismen entwickelt, die ihren Abbau durch die Wirtszelle verhindern und ihre intrazelluläre Vermehrung erlauben.
Die soziale Amöbe Dictyostelium discoideum ist ein ausgezeichneter Modellorganismus zur Untersuchung grundlegender Fragen der Differenzierung, Signalübertragung, Zellteilung, Zellbewegung und Phagozytose. In seinem natürlichen Habitat, dem Waldboden, lebt Dictyostelium als professioneller Phagozyt von Bakterien und Pilzen. In der Forschung wird diese Aktivität ausgenutzt, um die molekularen Mechanismen der Phagozytose zu analysieren. Darüber hinaus hat sich D. discoideum als geeigneter Wirt für pathogene Mikroorganismen wie dem fakultativ intrazellulären Parasiten Legionella pneumophila, für Mycobacterium spp., Pseudomonas aeruginosa, und Cryptococcus neoformans erwiesen. Ziel unserer Analysen ist es, den Infektionsprozess auf der molekularen Ebe-ne zu studieren (A) mit Hilfe von Dictyostelium Mutanten, in denen gezielt Kandidatengene inakti-viert sind und (B) durch die Analyse der zellulären Antwort auf die Bakterieninfektion mit Hilfe von Microarrays mit nachfolgender Analyse ausgewählter Gene.
Die Lebensweise von Dictyostelium hat es aber auch notwendig gemacht, Überlebens- und Verteidigungsstrategien zu entwickeln. Dies zeigt sich z. B. in dem erstaunlich hohen Gehalt von Genen für Polyketidsynthetasen, die für die Synthese von niedermolekularen Verbindungen benötigt werden, für ABC-Transporter und für Oberflächenrezeptoren. Somit können auch Abwehrmechanismen an Dictyostelium studiert werden. Eine wesentliche Voraussetzung für diese Arbeiten ist die Kenntnis der Genomsequenz, die kürzlich vervollständigt wurde. Dies erlaubt uns einen schnellen Zugriff auf relevante Gene, die wir mit allen uns in Dictyostelium zur Verfügung stehenden Methoden untersuchen werden. Die Charakterisierung ihres Einflusses auf und ihre Bedeutung für Aufnahme und Abwehr von pathogenen Mikroorganismen ist Ziel dieses Antrags.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Tiergesundheit
