Studie zu genetischen, epigenetischen, transkriptomischen und proteomischen Mechanismen mit Einfluss auf die Resistenz von Schafen gegenüber Lentiviren

• Antragstellerin: Professorin Dr. Gesine Lühken
• Fachliche Zuordnung: Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung ; Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Tiermedizin
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465494387

Lentiviren der kleinen Wiederkäuer (small ruminant lentivirus, SRLV) infizieren Tiere weltweit und verursachen Todesfälle, eine geringere Produktivität und folglich wirtschaftliche Verluste sowie Tierleid. Es gibt weder eine Heilung noch eine Impfung. Es hat sich gezeigt, dass genetische Marker, die mit der Wirtsresistenz gegen Infektionen und Krankheiten assoziiert sind, in Zuchtprogrammen eingesetzt werden können. Wirts-Pathogen-Interaktionen sind jedoch komplexe Prozesse, die nicht nur bei Tieren, sondern auch beim Menschen weitgehend unerforscht sind. Dieser erhebliche Wissensmangel erschwert die Reduzierung der viralen Bedrohung durch den Einsatz konventioneller, aber auch züchterischer Strategien.Die Ziele des Projekts sind: 1/ Die Identifizierung von genetischen und epigenetischen Wirtsfaktoren, die die Resistenz von Schafen gegen SRLV modulieren, um zuverlässige genetische Marker und epigenetische Markierungen zu finden, die mit der SRLV-Resistenz in Verbindung stehen. 2/ Analyse der SRLV-induzierten Veränderungen im Methylom, Transkriptom und Proteom des Wirts, um den potenziellen Mechanismus des Hijackings der epigenetischen Maschinerie des Wirts und des Zellproteoms durch das Virus zu erkennen und zu klären, sowie die Auswirkungen dieser Prozesse auf die Wirt-Pathogen-Interaktionen und die Wirtsresistenz gegen SRLV-Infektionen. 3/ Analyse der Mechanismen des Zusammenspiels zwischen genomischen, epigenomischen, transkriptomischen und proteomischen Faktoren, die an Wirts-Virus-Interaktionen beteiligt sind.Die folgenden Forschungsaufgaben sind geplant: Sammlung von Tierproben und Daten aus SRLV-infizierten Schafherden; detaillierte Charakterisierung des SRLV-Infektionsstatus z.B. durch verschiedene serologische Tests, qPCR und Sanger-Sequenzierung; Multi-omics-Charakterisierung von Proben von Schafen mit unterschiedlichem SRLV-Infektionsstatus (Ganzgenom-Sequenzierung sowie ganzgenomische epigenetische, transkriptomische und proteomische Analysen); Multi-omics-Datenanalyse und ganzheitliche Untersuchung der phänotypischen und bioinformatischen Ergebnisse. Wir gehen davon aus, dass das vorgeschlagene Projekt das Potenzial hat, neue Gene und Varianten zu entdecken, die an der genetischen Resistenz gegen SRLV bei Schafen beteiligt sind, und somit den Weg für eine gezieltere und effizientere Anwendung der markergestützten oder genomischen Selektion in Schafzuchtprogrammen zu ebnen, die darauf abzielen, in naher Zukunft die Resistenz gegen Lentivirus-Infektionen zu erhöhen. Darüber hinaus können die erwartetenn anhand der Ergebnisse zu epigenetischen, transkriptomischen und proteomischen Effekten des Virus und deren Zusammenspiel neue Möglichkeiten zur Heilung und Prophylaxe aufzeigen. Solche Ergebnisse können neue Ziele für weitere Untersuchungen zu lentiviralen Infektionen aufzeigen, die über SRLV hinaus auf andere Mitglieder der lentiviralen Familie, z.B. das HIV-1 Virus beim Menschen, verallgemeinert werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen
• Kooperationspartnerin: Dr. Ewa Ionna Grochowska