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SFB 1182: Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen
Fachliche Zuordnung
Biologie
Medizin
Medizin
Förderung
Förderung seit 2016
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Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261376515
Wir sind nicht allein: Alle mehrzelligen Organismen sind in der Anwesenheit von Mikroben evolviert und beherbergen eine Gemeinschaft von Mikroorganismen, das Mikrobiom. Die meisten mehrzelligen Organismen und ihr Mikrobiom bilden eine verflochtene organisatorische Einheit, den Metaorganismus. Das Mikrobiom beeinflusst eine Vielzahl von Wirtsfunktionen, die von der Entwicklung über das Nervensystems, Nahrungsverdauung und Immunität reichen. Folglich ist die Metaorganismus-Perspektive der Schlüssel zu einem umfassenden Verständnis von biologischen Funktionen. Bis heute sind jedoch die Vielfalt der Interaktionen zwischen Wirt und Mikrobiom, die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Biologie der Metaorganismen und die involvierten evolutionären und molekularen Grundlagen nur unzureichend verstanden. Der SFB 1182 möchte diese wichtigen Wissenslücken schließen. Das übergreifende Ziel des SFB 1182 ist ein besseres allgemeines Verständnis der Evolution und Funktion von Wirt-Mikrobiom Interaktionen. Wir sind besonders daran interessiert zu verstehen, wie das Mikrobiom evolutionäre Anpassungen prägt, wie Wirt und Mikrobiom kommunizieren, wie sie Interaktionen innerhalb des Metaorganismus modulieren und wie das Mikrobiom die Entwicklung des Wirts, die Immunität, den Stoffwechsel und Krankheiten beeinflusst. In den ersten beiden Förderperioden hat der SFB eine umfassende Wissensbasis zu diesen Themen zusammengetragen und neue Forschungsansätze angeregt, die von den unterschiedlichen wissenschaftlichen Hintergründen und den etablierten Modellsystemen im SFB profitieren. Unser SFB hat sich zu einer eng vernetzten Gemeinschaft an Forschenden entwickelt, die gemeinsam neue Erkenntnisse zur Biologie der Metaorganismen erzielen konnte, wie die mehr als 50 gemeinsamen Veröffentlichungen der zweiten Förderperiode belegen. In der vorgeschlagenen dritten Förderperiode wird diese Wissensbasis genutzt, um den Metaorganismus auf vorhersagbare Weise zu manipulieren und die involvierten molekularen und öko-evolutionären Prozesse im Detail zu verstehen. Der SFB macht sich die Vielfalt der untersuchten Wirtssysteme zunutze, die von Pflanzen über frühe verzweigte Tierarten (z. B. Placozoen, Schwämme, Polypen, Quallen, Anthozoen), Ekdysozoen-Modellarten (z. B. C. elegans, Drosophila) bis hin zu verschiedenen Wirbeltieren (Seenadeln, Mäuse, Primaten, Menschen) reichen. Der SFB strebt eine experimentelle Charakterisierung der Evolution und Funktion von Metaorganismen wie ein hohes Maß an projektübergreifender Integration an. Neben Einzelprojekten wird sich der SFB 1182 auf sechs modellübergreifende Studien konzentrieren, in denen Daten aus verschiedenen Wirten kombiniert werden, um allgemeine Prinzipien zur Funktionsweise von Metaorganismen zu bestimmen. Insgesamt wird der SFB 1182 die Perspektive der Metaorganismen und die Vielfalt der betrachteten Wirtssysteme nutzen, um ein neues integriertes Verständnis der Biologie mehrzelliger Organismen zu erzielen.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
- A01 - Evolutionäre Dynamik und molekulare Basis von C. elegans-Mikrobiom Interaktionen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dierking, Katja ; Kaleta, Christoph ; Leippe, Matthias ; Schulenburg, Hinrich ; Tholey, Andreas )
- A02 - Wirt-Mikrobiom Koevolution im Säugetierdarm (Teilprojektleiter Baines, John F. ; Franke, Andre )
- A03 - Molekulare Determinanten der Symbiose im Weizen-Metaorganismus (Teilprojektleiterinnen Dagan, Tal ; Holtgrewe-Stukenbrock, Ph.D., Eva )
- A04 - Mathematische Modelle und Experimente zur Selektion im evolvierenden Metaorganismus (Teilprojektleiter Bosch, Thomas C. G. ; Fraune, Sebastian ; Schulenburg, Hinrich ; Traulsen, Arne )
- B01 - Wirt-Mikroben Interaktionen in drei marinen Taxa (Porifera, Cnidaria und Teleost-Fische) (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Fraune, Sebastian ; Hentschel-Humeida, Ute ; Roth, Olivia )
- B02 - Mikrobiota-Wirt-Interaktionen an der Basis des Metazoenstammbaums (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Reusch, Ph.D., Thorsten ; Schmitz-Streit, Ruth Anne )
- B04 - Mikrobielle Interaktionen innerhalb des Metaorganismus: Mechanismen der bakteriellen Nischenspezialisierung und Kriegsführung in Symbiosen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Dagan, Tal ; Obeng, Nancy ; Unterweger, Daniel )
- C01 - Auswirkungen der Symbiose auf lebensgeschichtliche Entscheidungen an der Basis der Metazoen-Evolution: Lehren aus Placozoen und Hydra (Teilprojektleiter Bosch, Thomas C. G. ; Gruber-Vodicka, Harald ; Hülter, Nils )
- C02 - Gedächtnismechanismen bei Unterernährung im Darmökosystem (Teilprojektleiter Roeder, Thomas ; Rosenstiel, Ph.D., Philip Caspar )
- C04 - Neue Ansätze zum Verständnis der öko-evolutionären Dynamik von Metaorganismen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Hentschel-Humeida, Ute ; Lachnit, Tim ; Rainey, Ph.D., Paul )
- C05 - Funktionelle Auswirkungen der jüngsten Veränderungen im menschlichen Lebensstil auf die Interaktionen zwischen Wirt und Mikrobiom (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Groussin, Mathieu ; Poyet, Mathilde ; Rühlemann, Malte )
- Z01 - Verwaltung und Koordination (Teilprojektleiter Schulenburg, Hinrich )
- Z02 - Mikroorganismen: Kultivierung, phylogenetische Analyse, Gentechnik und Mikroskopie (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bramkamp, Marc ; Hentschel-Humeida, Ute ; Schmitz-Streit, Ruth Anne )
- Z03 - Anwendungen für Sequenzierung, Proteomik und Metabolomik zur Untersuchung von Metaorganismen (Teilprojektleiter Baines, John F. ; Häsler, Robert ; Liebeke, Manuel ; Rosenstiel, Ph.D., Philip Caspar ; Tholey, Andreas )
- Ö - Kommunikation zum Metaorganismus (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bosch, Thomas C. G. ; Duscher, Tom ; Parchmann, Ilka ; Schulenburg, Hinrich )
Abgeschlossene Projekte
- C03 - Der Lebenszyklus des Tiefsee Metaorganismus Bathymodiolus: Populationsdynamik der Symbionten und Besiedelung des Kiemenepithels des Wirtes (Teilprojektleiterinnen Dagan, Tal ; Dubilier, Nicole )
- INF - Integrierte Analyse und Datenmanagement (Teilprojektleiter Dutheil, Ph.D., Julien ; Franke, Andre ; Höppner, Ph.D., Marc ; Lorenz, Sören ; Marten, Holger )
Antragstellende Institution
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Beteiligte Institution
GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel; IPN - Leibniz-Institut für die Pädagogik der Naturwissenschaften und Mathematik
an der Universität Kiel; Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
an der Universität Kiel; Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie
Beteiligte Hochschule
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf; Muthesius-Kunsthochschule Kiel
Sprecher
Professor Dr. Thomas C. G. Bosch, bis 12/2022; Professor Dr. Hinrich Schulenburg, seit 1/2023