Eric Tang

Forschungsinteressen

Symbiosen sind allgegenwärtig in unserer Natur. Seit Jahren konzentriert sich die Forschung auf das Verständnis zwischen dem Fitnessgewinn der Wirte in Assoziationen mit Mikroorganismen, und den Evolutionsursprüngen sowie den Auswirkungen auf beide symbiotische Partner. Jedoch ist noch nicht viel darüber bekannt, wie symbiotische Partner zueinander fanden, ganz zu schweigen davon, wie sich diese symbiotischen Beziehungen im Laufe der Zeit etablierten, insbesondere auf molekularer Ebene.

Der Bienenwolf (Hymenopteran, Crabronidae, Philanthus triangulum) ist eine solidarisch lebende Grabwespenart, die in einer Partnerschaft mit Actinobakterien „Candidatus Streptomyces philanthi“ (CASP) lebt, welche in speziellen Drüsen ihrer Antenne vorkommen. Die bakteriellen Symbionten werden vertikal übertragen und spielen eine entscheidende Rolle bei der Vermeidung von Pilzbefall des Kokons durch die Produktion eines Antibiotika-Cocktails.

Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Symbiose seit ungefähr 68 Millionen Jahren besteht, seitdem über horizontalen Austausch die Bakterien und die Wirtsarten co-diversifiziert wurden. Experimentelle Infektionen von nicht natürlichen Bakterien in Antennen aposymbiotischer weiblicher Bienenwölfe führten überraschend zu einer geringeren vertikalen Übertragung. Zusammengenommen deuten diese Studien auf einige Wirtsmechanismen hin, welche eine hoch spezifische Kultivierung der natürlichen Symbionten aufrechterhalten. In meiner Doktorarbeit, werden diese molekularen Grundlagen der spezifischen Partnerwahl untersucht.

Unsere vergleichenden Transkriptom-Daten zeigten einige unterschiedlich exprimierte Gene zwischen aposymbiotischen und symbiotischen Bienenwolf-Individuen. Vorhergehende Untersuchungen dieser Gene deuten auf einige Immuneffektoren als Kandidaten für die Partnerwahl der Symbionten hin. Eine Reihe von molekularen Methoden, einschließlich RNAi-Interferenz, werden verwendet, um die Host-Determinante(n) zu lokalisieren. Des Weiteren werden die Symbionten durch „Transposon-Insertions-Deep-Sequencing“ untersucht, um die wesentlichen Faktoren für die Kolonisierung der Antennendrüsen und Elemente für die Wirtserkennung und die vertikale Übertragung zu entdecken.

Bild 1		Bild 2

Die Antennendrüsensekret des weiblichen Bienenwolf (Bild 1) enthält symbiotische Streptomyces (CASP). Diese bakterielle Symbionten, mit Fluoreszenzsonde (Bild 2) angefärbt, kann in vitro kultiviert werden, und es wächst natürlich in Fadenform, wie Pilz aussieht.