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Projekt 2: Charakterisierung von Mitose- und Eiproduktionsgenen

Charakterisierung von Mitose- und Eiproduktions-assoziierten Genen in Schistosoma mansoni


Im Hinblick auf die Relevanz der Eier für den Parasitenzyklus von Schistosomen sowie den pathologischen Konsequenzen einer Schistosomiasis1 werden in diesem Projekt Gene genauer untersucht, die in die Reproduktionsbiologie von S. mansoni involviert sind. Grundlagen hierfür waren Ergebnisse von in vitro-Studien, die mit Inhibitoren gegen TGFβ- und Src-Kinase-Signalwege durchgeführt wurden. Diese zeigten, dass Paarungsstabilität und Eiproduktion adulter Schistosomen gestört werden. Anschließende Microarray-Analysen mit RNA Inhibitor-behandelter adulter Schistosomen führte zur Entdeckung vieler differen-tiell exprimierter Gene. Dazu gehören verschiedene Calcium(Ca2+)-Metabolismus-assoziierte Gene sowie weitere Gene, die wahrscheinlich in Transkriptionsvorgänge involviert sind2.

Zur Charakterisierung dieser Gene wird eine Palette von verschiedenen Techniken eingesetzt (Untersuchungen zur Gewebespezifität der Genexpression mittels in situ-Hybridisierung und Organ-spezifischer RT-PCRs/qPCR-Analysen; Hefezweihybrid-Interaktionsstudien zur Identifi-zierung von Bindungspartnern und Aufklärung von Signaltransduktionsprozessen; Ca2+-imaging-basierte Zellassays zur Untersuchung des Einflusses von Inhibitoren auf die Ca2+-Homeostase; RNAi- und/oder Inhibitor-Experimente mit anschließender Analyse physiologischer und morpholo-gischer Effekte). Ziel dieser Untersuchungen ist es, neue Erkenntnisse über die molekularen Grundlagen der paarungsinduzierten Differenzierung von Reproduktionsorganen in Schistosomen zu erhalten.

 

Kontrolle und Kalziuminhibitor
Figure A: Mikroskopische Analyse (konfokales Laserscanning-Mikroskop3) von Schistosomen-Pärchen nach Behandlung mit einem Inhibitor gegen ein Protein, das in Prozesse der Ca2+-Homeostase involviert ist. Nach 7 Tagen Behandlung wurden im Vitellarium (Vi) der Weibchen dunkle Areale beobachtet, die in einer Kontrolle unbehandelter Würmer nicht auftraten (B). Diese löchrig erscheinenden Bereiche geben einen ersten Hinweis auf einen potentiellen Verlust der Gewebeintegrität in diesem Organ. 1 = male, 2 = vitellarium of the female, 3 = gut of the female.


 

1WHO factsheets Schistosomiasis (2015) http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs115/en/


2Buro C, Oliveira KC, Lu Z, Leutner S, Beckmann S, Dissous C, Cailliau K, Verjovski-Almeida S, Grevelding CG. (2013) Transcriptome analyses of inhibitor-treated schistosome females provide evidence for cooperating Src-kinase and TGFß receptor pathways controlling mitosis and eggshell formation. PLOS Pathogens 9(6):e1003448.


3Beckmann S, Quack T, Burmeister C, Buro C, Long T, Dissous C, Grevelding CG. (2010)

Schistosoma mansoni: signal transduction processes during the development of the reproductive organs. Parasitology 137(3):497-520.