Charakterisierung des Immunogenoms in Altweltkameliden

Kamele sind wichtige Nutztiere in Regionen mit zunehmender Desertifikation. Sie sind extrem gut an die harschen Bedingungen in kalten und heißen Wüsten angepasst und resistent gegenüber Infektionskrankheiten, die gefährlich für andere Haustiere sind. Einige Infektionen sind jedoch relevant für die menschliche Gesundheit, wie zum Beispiel MERS (Middle East Respiratory Syndrome) Coronavirus, für das Dromedare ein mögliches Reservoir darstellen.Trotz seiner funktionalen Bedeutung ist sehr wenig über das Immungenom von Kameliden bekannt. Es gibt drei Arten der Altweltkamele (Camelus dromedarius, Camelus bactrianus, Camelus ferus), die in sehr unterschiedlichen geographischen Regionen beheimatet und somit verschiedensten Umwelteinflüssen und Krankheitserregern ausgesetzt sind. Daher bietet diese Tierart einzigartige Möglichkeiten, um die Mechanismen evolutionärer Anpassung (Adaptation) und natürlicher Selektion des Immungenoms zu untersuchen. Gene, die verantwortlich für die Immunabwehr sind, umfassenungefähr 5% des Säugetiergenoms. Sie stellenein ausgezeichnetes Modell dar, um evolutionäre Mechanismen unter dem Einfluss von Pathogenen zu untersuchen. Der Histokompatibilitätskomplex (MHC) und die natürlichen Killerzellrezeptoren (NKR) gehören zu meist untersuchten genomischen Regionen, die unter starker, natürlicher Selektion stehen.Das Ziel dieses Projektes ist es den Aufbau und die Vielfalt, die Evolution und Selektion von Immungenen im Erbgut der Altweltkamele zu untersuchen. Insbesondere interessant sind die genomischen Regionen der natürlichen Killerzellrezeptoren und deren Liganden im MHC I, sowie des MHC II.Anhand von genomischen Analysen, Resequenzierung und Expressionstudien spezieller Gene (NKR, MHC) wollen wir die Effekte positiver Selektion auf das Immungenom feststellen. Die genetische Differenzierung von Hauskamelpopulationen in neutralen versus selektierten Markern wird Rückschlüsse über den Domestikationsprozess erlauben. Darüber hinaus werden uns Analysen historischer Proben von frühdomestizierten und ausgestorbenen (wilden) Dromedaren wichtige Hinweise auf Selektionsdruck in Immungenen liefern.Die Charakterisierung des Immunogenoms und dessen Evolution wird zu unserem Verständnis der Wirt-Pathogen Wechselwirkungensowie von Krankheitsmechanismen beitragen.Die Definition von Immungenen, die während der Domestikation selektiert wurden, könnte wichtige Informationen für die weitere Zucht von Kamelen liefern. Dies wird weitreichende sozioökonomische Auswirkungen auf den stetig steigenden Milch- und Fleischsektor in ariden Regionen haben.

FWF Einzelprojekte

Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie