GRK 1673:  Functional Molecular Infection Epidemiology

• Fachliche Zuordnung: Mikrobiologie, Virologie und Immunologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 164295104

• Erstellungsjahr: 2016

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Das internationale Graduiertenkolleg „Functional Molecular Infection Epidemiology" (GRK 1673) war ein gemeinsames Projekt von Forschungseinrichtungen in Berlin und Hyderabad (Indien). Das Kolleg war an der Dahlem Research School der Freien Universität Berlin angesiedelt. Neben der Freien Universität (Fachbereich Veterinärmedizin) waren Wissenschaftler der Humboldt Universität, des Robert Koch-Instituts, der Charité und des Max-Planck-Instituts für Infektionsbiologie beteiligt. In Hyderabad war die University of Hyderabad der Hauptpartner, dazu kamen Forscher vom CCMB, CDFC, Mahavir Hospital und vom LEPRA - Blue Peter Research Centre. Im Verlauf des Projekts entstanden außerdem enge Kooperationen mit Wissenschaftlern des NIRT in Chennai und des KMC bzw. Wenlock Hospital in Mangalore. Das int. GRK wurde nur auf der deutschen Seite finanziell gefördert, eine entsprechende Gegenfinanzierung in Indien wurde trotz intensiver Bemühungen nicht genehmigt. Trotz dieser großen Hürden, verbunden mit kulturellen Herausforderungen, war das Engagement der indischen Kooperationspartner bemerkenswert. Die Berliner Projekte profitierten insbesondere von den bioinformatischen Kompetenzen der Forscher aus Hyderabad, ferner ermöglichte der Kontakt den Zugang zu medizinischen Proben und Patientenkohorten. Im Gegenzug profitierten die indischen Wissenschaftler von der infektionsbiologischen Expertise der Berliner Partner. Die Forschung konzentrierte sich auf das innovative interdisziplinäre Gebiet der Funktionellen Molekularen Infektionsepidemiologie. Dieses neue Themenfeld analysiert den Einfluss genetischer Variationen sowohl von Krankheitserregern als auch ihren menschlichen Wirten auf den Verlauf und die Verbreitung von Infektionskrankheiten. Die neue Forschungsperspektive ermöglicht den Nachwuchswissenschaftlern tiefergehende Einblicke in die globale Verbreitung und Bekämpfung von Infektionskrankheiten auch vor dem Hintergrund individueller genetisch bedingter Krankheitsverläufe. Im Fokus des internationalen GRK 1673 standen bakterielle Pathogene wie Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Streptococcus pneumoniae, multiresistente ESBL-bildende E. coli, Helicobacter pylori und Pseudomonas aeruginosa, sowie parasitäre Pathogene, die Malaria und Filariose hervorrufen. Im Rahmen des GRK schlossen in Berlin 13 Promovenden erfolgreich ab. Bisher wurden über 60 Publikationen veröffentlicht. Neben den wissenschaftlichen Aktivitäten und dem strukturierten Lehrprogramm (Kurse, Seminare und Vorlesungen in experimentellen Labortechniken, Bioinformatik, Ihfektionsepidemiologie, Soft Skills etc.) stand auch der kulturelle Austausch im Fokus, der durch insgesamt drei gemeinsame Winter bzw. Summer Schools, wöchentliche Webinare, über 50 Forschungsaufenthalte und zahlreiche Workshops gefördert wurde. Insbesondere die Promovenden und jungen Postdocs haben davon sehr profitiert. In den fünf Jahren der Projektlaufzeit entstanden enge Kooperationen, die über das Ende der Finanzierung hinaus Bestand haben werden und das GRK auch auf lange Sicht zu einem Erfolg machen werden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• "Genome of Helicobacter pylori Strain 908." Journal of Bacteriology 192, no. 24 (2010): 6488-9
  Devi, S. H., T. D. Taylor, T. S. Avasthi, S. Kondo, Y. Suzuki, F. Megraud, and N. Ahmed
  
• "Genomes of Two Chronological Isolates (Helicobacter pylori 2017 and 2018) of the West African Helicobacter pylori Strain 908 Obtained from a Single Patient." Journal of Bacteriology 193, no. 13 (2011): 3385-6
  Avasthi, T. S., S. H. Devi, T. D. Taylor, N. Kumar, R. Saddam, S. Kondo, Y. Suzuki, H. Lamouliatte, F. Megraud, and N. Ahmed
  
• "Modulation of Specific and Allergy-Related Immune Responses by Helminths." Journal of Biomedicine and Biotechnology 2011, (2011): 821578
  Danilowicz-Luebert, E., N. L. O'Regan, S. Steinfelder, and S. Hartmann
  
• "Tight Association of N-Terminal and Catalytic Subunits of Rabbit 12/15-Lipoxygenase Is Important for Protein Stability and Catalytic Activity." Biochimica et Biophysics Acta 1811, no. 12 (2011): 1001-10
  Ivanov, I., A. Di Venere, T. Horn, P. Scheerer, E. Nicolai, S. Stehling, C. Richter, E. Skrzypczak-Jankun, G. Mei, M. Maccarrone, and H. Kühn
  
• "'Life-Style' Control Networks in Escherichia coli: Signaling by the Second Messenger c-di-GMP." Journal of Biotechnology 160, no. 1- 2(2012): 10-6
  Povolotsky, T. L., and R. Hengge
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2011.12.024)
• "The Helicobacter pylori Virulence Effector CagA Abrogates Human Beta-Defensin 3 Expression Via Inactivation of EGFR Signaling." Cell Host Microbe 11, no. 6 (2012): 576-86
  Bauer, B., E. Pang, C. Holland, M. Kessler, S. Bartfeld, and T. F. Meyer
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.chom.2012.04.013)
• "An ATP2B4 Polymorphism Protects against Malaria in Pregnancy." Journal of Infectious Diseases 207, no. 10 (2013): 1600-3
  Bedu-Addo, G., S. Meese, and F. P. Mockenhaupt
  
• "Association of a Common TLR-6 Polymorphism with Coronary Artery Disease - Implications for Healthy Ageing?" Immunity and Ageing 10, no. 1 (2013): 43
  Hamann, L., A. Koch, S. Sur, N. Hoefer, C. Glaeser, S. Schulz, M. Gross, A. Franke, U. Nothlings, K. Zacharowski, and R. R. Schumann
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1186/1742-4933-10-43)
• "Conversion of Pro-Inflammatory Murine ALOX5 into an Anti-Inflammatory 15S-Lipoxygenating Enzyme by Multiple Mutations of Sequence Determinants." Archives of Biochemistry and Biophysics 530, no. 1 (2013): 40-7
  Hofheinz, K., K. R. Kakularam, S. Adel, M. Anton, A. Polymarasetty, P. Reddanna, H. Kühn, and T. Horn
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.abb.2012.11.015)
• "Expression of lnterleukin-6 Family Receptors in NK92 Cells Is Regulated by Cytokines and Not through Direct Interaction with Plasmodium falciparum-Infected Erythrocytes." Journal of Interferon and Cytokine Research 33, no. 2 (2013): 65-71
  Böttger, E., E. Grangeiro de Carvalho, S. Meese, J. F. Kun, and M. Esen
  
• "Functional Characterization of Genetic Enzyme Variations in Human Lipoxygenases." Redox Biology no, 1 (2013): 566-77
  Horn, T., K. Reddy Kakularam, M. Anton, C. Richter, P. Reddanna, and H. Kühn
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.redox.2013.11.001)
• "Lipoxygenase Pathways in Homo neanderthalensis: Functional Comparison with Homo sapiens Isoforms." Journal of Lipid Research 54, no. 5 (2013): 1397-409
  Chaitidis, P., S. Adel, M. Anton, D. Heydeck, H. Kühn, and T. Horn
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1194/jlr.M035626)
• "Molecular Basis for the Catalytic Inactivity of a Naturally Occurring near-Null Variant of Human ALOX15." Biochimica et Biophysics Acta 1831, no. 12(2013): 1702-13
  Horn, T., I. Ivanov, A. Di Venere, K. R. Kakularam, P. Reddanna, M. L. Conrad, C. Richter, P. Scheerer, and H. Kühn
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2013.08.004)
• "Role of Arg403 for Thermostability and Catalytic Activity of Rabbit 12/15-Lipoxygenase." Biochimica et Biophysics Acta 1831, no. 6 (2013): 1079-88
  Di Venere, A., T. Horn, S. Stehling, G. Mei, L. Masgrau, A. Gonzalez-Lafont, H. Kühn, and I. Ivanov
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2013.02.006)
• "The Crystal Structure of Lipopolysaccharide Binding Protein Reveals the Location of a Frequent Mutation That Impairs Innate Immunity." Immunity 39, no. 4 (2013): 647-60
  Eckert, J. K., Y. J. Kim, J. I. Kim, K. Gürtler, D. Y. Oh, S. Sur, L. Lundvall, L. Hamann, A. van der Ploeg, P. Pickkers, E. Giamarellos-Bourboulis, A. V. Kubarenko, A. N. Weber, M. Kabesch, O. Kumpf, H. J. An, J. O. Lee, and R. R. Schumann
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.immuni.2013.09.005)
• "Abundance of Mycobacterium avium ssp. hominissuis in Soil and Dust in Germany - Implications for the Infection Route." Letters in Applied Microbiology 59, no. 1 (2014): 65-70
  Lahiri, A, J. Kneisel, I. Kloster, E. Kamal, and A. Lewin
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1111/lam.12243)
• "Association of Polymorphisms in the ALOX15b Gene with Coronary Artery Disease." Clinical Biochemistry 47, no. 6 (2014): 349-55
  Wuest, S. J., T. Horn, J. Marti-Jaun, H. Kühn, and M. Hersberger
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.clinbiochem.2013.12.013)
• "Correlation between the Genomic o454-nlpD Region Polymorphisms, Virulence Gene Equipment and Phylogenetic Group of Extraintestinal Escherichia coli (Expec) Enables Pathbtyping Irrespective of Host, Disease and Source of Isolation." Gut Pathogens 6, (2014): 37
  Ewers, C., F. Dematheis, H. D. Singamaneni, N. Nandanwar, A. Fruth, I. Diehl, T. Semmler, and L. H. Wieler
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1186/s13099-014-0037-x)
• "Cyclic-di-GMP Signalling and Biofilm-Related Properties of the Shiga Toxin-Producing 2011 German Outbreak Escherichia coli O104:H4." EMBO Molecular Medicine 6, no. 12 (2014): 1622-37
  Richter, A. M., T. L. Povolotsky, L. H. Wieler, and R. Hengge
  (Siehe online unter https://doi.org/10.15252/emmm.201404309)
• "Filariasis Asymptomatically Infected Donors Have Lower Levels of Disialylated IgG Compared to Endemic Normals." Parasite Immunology 36, no. 12 (2014): 713-20
  O'Regan, N. L., S. Steinfelder, C. Schwedler, G. B. Rao, Aparna Srikantam, V. Blanchard, and S. Hartmann
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1111/pim.12137)
• "Genetic Characterization of German Mycobacterium avium Strains Isolated from Different Hosts and Specimens by Multilocus Sequence Typing." International Journal of Medical Microbiology 304, no. 8 (2014): 941-8
  Kolb, J., D. Hillemann, P. Mobius, J. Reetz, A Lahiri, A. Lewin, S. Rusch-Gerdes, and E. Richter
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2014.06.001)
• "Grsf1-Induced Translation of the SNARE Protein Usel Is Required for Expansion of the Erythroid Compartment." PLoS One 9, no. 9 (2014): e104631
  Nieradka, A., C. Ufer, K. Thiadens, G. Grech, R. Horos, M. van Coevorden-Hameete, E. van den Akker, S. Sofi, H. Kuhn, and M. von Lindem
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0104631)
• "Identification and Comparative Analysis of a Genomic Island in Mycobacterium avium subsp. hominissuis.” FEBS Letters 588, no. 21 (2014): 3906-11
  Lahiri, A., A. Sanchini, T. Semmler, H. Schäfer, and A. Lewin
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.febslet.2014.08.037)
• "No Association of the p53 Codon 72 Polymorphism with Malaria in Ghanaian Primiparae and Rwandan Children." The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene 90, no. 6(2014): 1133-4
  Gai, P. P., S. Meese, G. Bedu-Addo, J. B. Gahutu, and F. P. Mockenhaupt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.4269/ajtmh.14-0050)
• "Reduced Prevalence of Placental Malaria in Primiparae with Blood Group 0." Malaria Journal 13, no. 1 (2014): 289
  Bedu-Addo, G., P. P. Gai, S. Meese, T. A. Eggelte, K. Thangaraj, and F. P. Mockenhaupt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1186/1475-2875-13-289)
• "Soluble CEACAM8 Interacts with CEACAM1 Inhibiting TLR2-Triggered Immune Responses." PLoS One 9, no. 4 (2014): e94106
  Singer, B. B., L. Opp, A. Heinrich, F. Schreiber, R. Binding-Liermann, L. C. Berrocal-Almanza, K. A. Heyl, M. M. Muller, A. Weimann, J. Zweigner, and H. Slevogt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0094106)
• "The Course of Gastric Cancer Following Surgery Is Associated with Genetic Variations of the Interleukin-1 Receptor Antagonist and Interleukin-1 beta." Gastric Cancer18, no. 1 (2014): 77-83
  van der Ploeg, A. H., O. Kumpf, E. Seelow, L. C. Berrocal-Almanza, P. M. Schlag, R. R. Schumann, and L. Hamann
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s10120-014-0349-z)
• (2014). Host defensin (human β-defensin 3) regulation by Helicobacter pylori. (Berlin: Humoldt Universität)
  Pang, E.
  
• (2014). The genetic diversity of Mycobacterium avium subsp. hominissuis. (Berlin: Freie Universität)
  Lahiri, A.
  
• (2014). Untersuchungen zum funktionellen Einfluss von genetischen Variationen in humanen Lipoxygenasen und anderen Genen des LOX Stoffwechsel. (Berlin: Freie Universität)
  Horn, T.
  
• ”Brugia malayi Microfilariae Induce a Regulatory Monocyte/Macrophage Phenotype That Suppresses Innate and Adaptive Immune Responses." PLoS Neglected Tropical Diseases 8, no. 10 (2014): e3206
  O'Regan, N. L., S. Steinfelder, G. Venugopal, G. B. Rao, R. Lucius, A. Srikantam, and S. Hartmann
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0003206)
• "A Novel Reading Scheme for Assessing the Extent of Radiographic Abnormalities and Its Association with Disease Severity in Sputum Smear-Positive Tuberculosis: An Observational Study in Hyderabad/India." PLoS One 10. no. 9 (2015)
  Grozdanovic, Z., L. C. Berrocal-Almanza, Surabhi Goyal, A. Hussain, T. E. Klassert, D. Driesch, V. Tokaryeva, Y. Löschmann, G. Sumanlatha, N. Ahmed, V. Valluri, R. R. Schumann, B. Lala, and H. Slevogt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0138070)
• "Genome-Based Comparison of c-di-GMP Signaling in Pathogenic and Commensal Escherichia coli Strains." Journal of Bacteriology 198, no. 1 (2015): 111-26
  Povolotsky, T. L., and R. Hengge
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1128/JB.00520-15)
• "Mammalian Lipoxygenases and Their Biological Relevance." Biochimica et Biophysica Acta 1851, no. 4 (2015): 308-30
  Kühn, H., S. Banthiya, and K. van Leyen
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.bbalip.2014.10.002)
• "Matrix Metalloproteinase-9 Polymorphism 1562 C > T (Rs3918242) Associated with Protection against Placental Malaria." American Journal of Tropical Medicine and Hygiene 93, no. 1 (2015): 186-188
  Apoorv, T. S., P. P. Babu, S. Meese, P. P. Gai, G. Bedu-Addo, and F. P. Mockenhaupt
  (Siehe online unter https://doi.org/10.4269/ajtmh.14-0816)
• "Secreted Lipoxygenase from Pseudomonas aeruginosa Exhibits Biomembrane Oxygenase Activity and Induces Hemolysis in Human Red Blood Cells." Arch Biochem Biophys 584, (2015): 116-24
  Banthiya, S., M. Pekarova, H. Kühn, and D. Heydeck
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.abb.2015.09.003)
• "Serotype 1 and 8 Pneumococci Evade Sensing by Inflammasomes in Human Lung Tissue." PLoS One 10, no. 8 (2015): e0137108
  Fatykhova, D., A. Rabes, C. Machnik, K. Guruprasad, F. Pache, J. Berg, M. Toennies, T. T. Bauer, P. Schneider, M. Schimek, S. Eggeling, T. J. Mitchell, A. M. Mitchell, R. Hilker, T. Hain, N. Suttorp, S. Hippenstiel, A. C. Hocke, and B. Opitz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137108)
• "The C-Type Lectin Receptor Mincle Binds to Streptococcus pneumoniae but Plays a Limited Role in the Anti-Pneumococcal Innate Immune Response." PLoS One 10, no. 2 (2015): e0117022
  Rabes, A., S. Zimmermann, K. Reppe, R. Lang, P. H. Seeberger, N. Suttorp, M. Witzenrath, B. Lepenies, and B. Opitz
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.pone.0117022)
• "Toll-Like Receptor 1 Variations Influence Susceptibility and Immune Response to Mycobacterium tuberculosis.” Tuberculosis 95, no. 3 (2015): 328-335
  Dittrich, N., L. C. Berrocal-Almanza, S. Thada, S. Goyal, H. Slevogt, G. Sumaniatha, A. Hussain, S. Sur, S. Burkert, D.-Y. Oh, V. Valluri, R. R. Schumann, and M. L. Conrad
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.tube.2015.02.045)
• (2015). Genomic variability in the control of the signaling molecule cyclic-di-GMP and its role in pathogenicity and biofilm formation of commensal and pathogenic Escherichia coli. (Belin: Freie Universität)
  Povolotsky, T.L.
  
• (2015). Impact of genetic host factors on the in vitro growth of Plasmodium falciparum and the innate immune response towards infected red blood cells. (Berlin: Freie Universität)
  Meese, S.
  
• (2015). Monocytes and Macrophages as Determinants of Susceptibility to Infection in Lymphatic Filariasis. (Berlin: Freie Universität)
  O’Regan, N.L.
  
• (2015). ST2 and IL-33 differentially regulate the innate immune response to Streptococcus pneumoniae. (Berlin: Freie Universität)
  Rabes, A.
  
• (2015). The impact of the serum levels of soluble receptor for glycation end products (sRAGE) and its ligand S100A12 for the course and extent of lung involvement in smear positive pulmonary tuberculosis in a cohort study in Hyderabad/ India. (Berlin: Freie Universität)
  Berrocal-Almanza, L.C.
  
• (2015). Variationen der Toll-like Rezeptoren beeinflussen die Suszeptibilität für Tuberkulose in Hyderabad, Indien und die Immunantwort auf Mycobacterium tuberculosis. (Berlin: Freie Universität)
  Dittrich, N.
  
• "Diplomatic Assistance: Can Helminth-Modulated Macrophages Act as Treatment for Inflammatory Disease?" PloS Pathogens 12(4): e1005480
  Steinfelder, S., N. L. O'Regan, and S. Hartmann
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005480)
• "MicroRNAs Constitute a Negative Feedback Loop in Streptococcus pneumoniae Induced Macrophage Activation." Journal of Infectious Diseases, 2016 Jul 15;214(2):288-99
  Griss, K., W. Bertrams, A. Sittka-Stark, K. Seidel, C. Stielow, S. Hippenstiel, N. Suttorp, M. Eberhardt, J. Wilhelm, J. Vera, and B. Schmeck
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1093/infdis/jiw109)
• (2016). hBD-2 and hBD-3 are induced in S. pneumoniae infected human macrophages via distinct signaling pathways but exhibit similar immune modulatory functions. (Berlin: Freie Universität)
  Wittig, M.
  
• Peripheral blood mononuclear cell microRNA expression in severe lung infections. (Berlin: Freie Universität) 2016
  Griß, K.