Giftevolution der Glyceridae (Polychaeta)

Giftevolution der Glyceridae (Polychaeta)

Sandy Richter1, Lahcen I. Campbell2, Ronald A. Jenner2, Giampietro Schiavo3, Christoph Bleidorn1,4

1
Universität Leipzig, Molekulare Evolution und Systematik der Tiere, Talstraße 33,
  04103 Leipzig, Deutschland
2 Department of Life Sciences, The Natural History Museum, London, UK
3 Sobell Department of Motor Neuroscience & Movement Disorders, UCL Institute of
  Neurology, University College London, UK
4 Deutsches Zentrum für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig,
  Deutscher Platz 5e, 04103 Leipzig, Deutschland

Venom-Systeme evolvierten viele Male innerhalb des Tierreiches. Sie erfüllen überwiegend Abwehrfunktionen oder dienen dem Beutefang. Solche Gifte setzen sich aus einem Gemisch verschiedener bioaktiver Moleküle zusammen. Diese umfassen Proteine, organische Moleküle (z.B. Neurotransmitter und Aminosäuren) und Salze. Dabei werden die aktiven Bestandteile für gewöhnlich als Toxine bezeichnet. Im Bereich der Toxin-Forschung stößt man oftmals auf Komponenten, die für medizinische Anwendungen relevant sein könnten. Für das α-Glycerotoxin konnte nachgewiesen werden, dass es in der Lage ist CaV2.2 Kanäle zu aktivieren. Es zeichnet sich dabei sowohl durch seine hohe Sensitivität als auch Reversibilität aus. Aufgrund dieser Kombination könnte das Toxin eine wichtige Hilfskomponente im Bereich der Medizin und Neuromedizin werden.

In diesem Projekt haben wir uns zum Ziel gesetzt, die Venom-Evolution innerhalb der Glyceridae (Polychaeta) genauer zu charakterisieren und nachzuvollziehen. In einem ersten Schritt wurden hierfür Transkriptom-Libraries der Giftdrüse erstellt und sequenziert, um einen generellen Überblick über vorkommende Gene zu erhalten. Derzeit liegt unser Fokus vor allem auf dem α-Glycerotoxin. Wir sind bestrebt, die gesamte α-Glycerotoxin-Sequenz zu entschlüsseln sowie die genomische Organisation dieses Toxins beispielhaft in Glycera tridactyla zu untersuchen. Durch Verwendung unterschiedlicher Methoden (Genome Walking, Sanger-Sequenzierung, Illumina-Sequenzierung) soll dies erreicht werden. Weiterhin sollen jene Glycera Arten identifiziert werden, die das Toxin besitzen und ein Vergleich der derzeitigen Glyceriden-Phylogenie mit dem Gen-Stammbaum des Toxins vorgenommen werden. Darüber hinaus sind wir bestrebt, durch Expressionsstudien die Expressionsorte der untersuchten Gene zu bestimmen und weitere spannende Einblicke in die Aktivierungsmechanismen des α-Glycerotoxins zu gewinnen.

Gefördert durch die DFG.

letzte Änderung: 12.09.2018