SPP 1399:  Host-Parasite Coevolution - Rapid Reciprocal Adaptation and its Genetic Basis

• Fachliche Zuordnung: Biologie ; Medizin
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 73111014

Koevolution ist die gegenseitige genetische Anpassung von Arten durch wechselseitige natürliche Selektion. Man kann davon ausgehen, dass die Koevolution von Wirten und Parasiten (hier verwendet im weiteren Sinne, also inklusive Bakterien und Protozoen) besonders rasch abläuft, da die durch Parasiten verursachte Reduktion der Fitness der Wirte oft stark ist, Parasiten ubiquitär sind und aufgrund kurzer Generationszeiten oft sehr rasch evolvieren. Das Ziel des Schwerpunktprogramms ist daher, Wirt-Parasit-Koevolution als Modell zur Analyse von Ursachen und Prozessen evolutiver Anpassung zu verwenden. Das Schwerpunktprogramm soll bestehende, aber bislang isolierte diesbezügliche Stärken in Deutschland untereinander sowie international vernetzen.
Die Hauptziele des Schwerpunktprogramms sind (1) die Untersuchung von Anpassung und Gegenanpassung von Wirten und Parasiten unter unterschiedlichen Feld- und Laborbedingungen, (2) die Identifizierung wichtiger ökologischer Rahmenbedingungen für die Wirt-Parasit-Koevolution, (3) die Analyse der molekulargenetischen Grundlagen evolvierender Immunität und Virulenz, (4) die Untersuchung, inwieweit genetische Variabilität in Wirt- und Parasit-Populationen entsteht und erhalten bleibt.
Es ist zu erwarten, dass die Ergebnisse dieses interdisziplinären Programms auch wichtige Grundlagen liefern werden für angrenzende Forschungsfelder wie beispielsweise der Epidemiologie und der Untersuchung invasiver Wirts- und Parasitenarten.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Niederlande, Portugal, Schweiz, Tschechische Republik

Projekte

• Bioinformatics Infrastructure, Genomic and Transcriptomic Analyses (Antragsteller Bornberg-Bauer, Erich )
• Co-Evolution of Invasive Parasites with Old and New Host Species along a Gradient of Ancient to Recent Sympatry (Antragsteller Wegner, Mathias )
• Coevolution between Tribolium Castaneum and Bacillus Thuringiensis: On the Evolutionary Significance of Genetic Specificity and Specific Immunity. CLUSTER: "Experimental Evolution and Natural Variation of Bacillus-Invertebrate Interactions" (Antragsteller Kurtz, Joachim )
• Coevolution in simple and complex host-parasite systems. CLUSTER: "Evolutionary genetics of three-spined stickleback - parasite interactions" (Antragsteller Bakker, Theo )
• Dissecting the Mechanisms of Host-Parasite Coevolution Mediating Reciprocal Local Adaptation CLUSTER: "Evolutionary Genetics of Three-Spined Stickleback - Parasite Interactions" (Antragsteller Eizaguirre, Christophe )
• Evidence for Balancing Selection at Immunity Genes in Drosophila (Antragsteller Hutter, Stephan )
• Experimental Coevolution between C. Elegans and B. Thuringiensis CLUSTER: "Experimental Evolution and Natural Variation of Bacillus-Invertebrate Interactions" (Antragsteller Schulenburg, Hinrich )
• Experimental host-parasite coevolution in a changing environment (Antragsteller Berendonk, Thomas U. ;  Rauch, Gisep )
• Genomics Analysis Platform for the Bacillus-Invertebrate Cluster CLUSTER: "Experimental Evolution and Natural Variation of Bacillus-Invertebrate Interactions" (Antragsteller Rosenstiel, Ph.D., Philip Caspar ;  Schulenburg, Hinrich )
• Host adaptations on the molecular and transcriptional level driven by a fast evolving pathogen (Antragstellerin Sommer, Simone )
• Host cell signalling and programmed cell death in Plasmodium liver stage prasites CLUSTER: "Parasite-host coevolution of programmed cell death" (Antragsteller Heussler, Volker Theo )
• Host Immune Strategies: Remembering, Resisting, Tolerating, and Being Specific (Antragstellerin Armitage, Sophie )
• Host-Parasite Co-Evolution on Infection Networks: Effects of Parasite Sociobiology and Social Immunity (Antragsteller Telschow, Arndt )
• Host-Parasite Coevolution: Programme coordination an meta-analysis of Host-Parasite Coevolution (Antragsteller Kurtz, Joachim )
• Impaired trafficking and transfer of virulence factors to the surface of P. falciparum-infected erythrocytes containing the hemoglobin polymorphisms HbS and HbC (Antragsteller Lanzer, Michael )
• Influence of Biotic and Abiotic Stressors on the Coevolution of the Tapeworm Schistocephalus Solidus with Its Specific Host, the Three-Spined Stickleback CLUSTER: "Evolutionary Genetics of Three-Spined Stickleback - Parasite Interactions" (Antragsteller Kalbe, Martin ;  Scharsack, Ph.D., Jörn Peter )
• Integrative Analysis of Genome, Transcriptome and Epigenome Data from Coevolved Bacillus Thuringiensis Strains CLUSTER: "Experimental Evolution and Natural Variation of Bacillus-Invertebrate Interactions" (Antragsteller Liesegang, Heiko )
• Intra-host Interactions of Bacillus thuringiensis Strains and Their Impact on Experimental Evolution with Caenorhabditis Elegans CLUSTER: "Experimental Evolution and Natural Variation of Bacillus-Invertebrate Interactions" (Antragstellerin Schulte-Iserlohe, Rebecca )
• Molecular basis of genome interaction of the honeybee Apis mellifera with Nosema (Antragsteller Moritz, Robin F. A. )
• Natural and Experimental Coevolution between the Invasive Garden Ant and its Parasites CLUSTER: "Experimental evolution and natural variation of Bacillus-invertebrate interactions" (Antragstellerin Cremer, Sylvia )
• Programme Coordination for the Priority Programme SPP 1399 on Host-Parasite Coevolution (Antragsteller Kurtz, Joachim )
• Red Queen Dynamics in Daphnia; Revealing the Evolutionary Change in a Parasite Population (Antragstellerin Wolinska, Justyna )
• Role of Epigenetic Mechanisms in Host-Pathogen-Coevolution (Antragsteller Vilcinskas, Andreas )
• Selective Pressure on Internal vs. External Immune Defence in Tribolium Castaneum - Experimental Evolution Using a Microsporidian and a Fungal Parasite (Antragstellerin Joop, Gerrit Frauke )
• Transcriptomic Analysis of Resistance and Virulence in Stickleback Host-Parasite Systems CLUSTER: "Evolutionary Genetics of Three-Spined Stickleback - Parasite Interactions" (Antragstellerinnen / Antragsteller Bornberg-Bauer, Erich ;  Reusch, Ph.D., Thorsten ;  Stoll, Monika )
• Virulence Factors and Resistance Genes in the Ecological Relationship between Toxoplasma Gondii and Mus Musculus (Antragsteller Howard, Jonathan Charles )

• Sprecher: Professor Dr. Joachim Kurtz