Die epigenetische Kontrolle der Genexpression in Malariagametozyten während ihrer Übertragung vom Menschen auf die Mücke

• Antragstellerin: Professorin Dr. Gabriele Pradel
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241847579

Die Übertragung des Malariaparasiten Plasmodium falciparum vom Menschen auf die Mücke stellt einen entscheidenden Flaschenhals im Lebenszyklus des Parasiten dar. Übertragen werden sexuelle Vorläuferzellen, die Gametozyten, welche in den roten Blutkörperchen des Menschen während eines Zeitraums von etwa 10 Tagen heranreifen. Während der Blutmahlzeit gelangen die Gametozyten in den Mitteldarm der Mücke, wo sie durch verschiedene Umweltstimuli aktiviert werden. Etwa 20% der plasmodialen Gene werden spezifisch in den Gametozyten exprimiert, und während der Aktivierung wird ein neues Repertoire an gametozytenspezifischen Genen angeschaltet. Die während der Gametozytenaktivierung erfolgenden molekularen Veränderungen leiten zum einen die Gametogenese ein und bereiten zum anderen die Parasiten für die Lebenszyklusphase in der Mücke vor. Die Gametozyten sind als einzige Parasitenstadien in der Lage, die Mücke zu infizieren; sie sind daher wichtig für die Verbreitung der Krankheit und stellen ein hervorragendes Ziel für transmissionsblockierende Interventionen dar. Ziel des beantragten Projekts ist es, tiefere Einsichten in die Regulierung der Genexpression der Gametozyten während ihrer Entwicklung und Übertragung auf die Mücke zu gewinnen. Wir werden Histonmodifizierungen während der epigenetischen Genkontrolle in den Gametozyten im Laufe ihrer Reifung und Aktivierung beleuchten (Ziel 1) und parallel dazu die mRNA-Transkriptprofile mit Hilfe von Mikroarray-Analysen bestimmen (Ziel 2). Die Ergebnisse werden Schlüsselregulatoren der Gametozyten aufdecken und plasmodiale Proteine mit Funktionen in der sexuellen Reproduktion und Weiterentwicklung der mückenspezifischen Stadien identifizieren. Dadurch werden wir tiefgreifende Einsicht in die genetische Basis der schnellen Anpassung von Plasmodium auf die Mücke erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen