Genexpression und -funktion von Tetracapsuloide bryosalmonae

Der Parasit Tetracapsuloides bryosalmonae (Myxozoa, Malacosporea) ruft bei Salmoniden die Proliferative Nierenerkrankung (proliferative kidney disease, PKD) hervor. In früheren Arbeiten konnte gezeigt werden, dass ein europäischer und ein nordamerikanischer Stamm des Parasiten existiert, wobei ersterer an Bachforellen (Salmo trutta) und letzterer an Regenbogenforellen (Oncorhynchus mykiss) angepasst ist. Zudem konnte gezeigt werden, dass Parasiten des europäischen Stammes keine funktionstüchtigen Sporen in Regenbogenforellen bilden. Ziel dieses Projektvorschlags ist es den genetischen Hintergrund dieses Phänomens in Regenbogenforellen aufzuklären. Dazu werden die Expressionsprofile von T. bryosalmonae infizierten Bachforellen und Regenbogenforellen verglichen. Des Weiteren werden erstmalig Daten zur genetischen Regulation der Entwicklung von T. bryosalmonae im Fisch und zur Immunantwort des Fischwirts gegen den Parasiten gesammelt. Dazu sollen im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts im Labor aufgezogene Bach- und Regenbogenforellen unter laborkontrollierten Bedingungen mit T. bryosalmonae Sporen aus dem Laborzyklus des Parasiten infiziert werden. Der Verlauf der Infektion wird mittels histologischer Untersuchungen überwacht, um den geeigneten Zeitpunkt zu Beginn der Sporogenese für die genetische Untersuchung festzustellen. Mittels suppressiver subtraktiver Hybridisierung (SSH) sollen Unterschiede in der Genexpression von nicht infizierten und infizierten Bachforellen und von infizierten Bach- und Regenbogenforellen untersucht werden. Ersteres dient sowohl der Detektion von Transkripten, die für die normale Entwicklung des Parasiten notwendig sind, als auch von Genen die für die Immunantwort der Fische Bedeutung haben. Beim Vergleich von Bach- und Regenbogenforellen sollen wiederum Gene von Parasit oder Wirt ermittelt werden, die für die unvollständige Entwicklung des europäischen Parasiten in Regenbogenforellen verantwortlich sind. Zusätzliche ultrastrukturelle Untersuchungen des infizierten Fischgewebes sollen dazu dienen die genetischen Effekte mit morphologischen Veränderungen der parasitären Entwicklungsstadien zu verknüpfen. Gene mit unterschiedlichem Expressionsmuster werden weiterführend mit quantitativer real-time-PCR (q-PCR) zu verschiedenen Infektionszeitpunkten analysiert und die vollständigen Leseraster mittels 5'/3' RACE PCR ermittelt. Bisher liegen noch keinerlei Informationen zu Genexpression und -Funktion des Parasiten vor. Daher wird das vorgeschlagene Projekt erste Erkenntnisse zu diesem Gebiet liefern und helfen zu erklären, warum sich der Parasit in verschiedenen empfänglichen Fischarten unterschiedlich entwickelt.

Klinisches Zentrum für Populationsmedizin bei Fisch, Schwein und Geflügel