Molekulare Mechanismen der Plasmodium-Anopheles Interaktionen - Steinbüchel, Marion (2006)
Im Rahmen der Dissertationsarbeit wurden drei Projekte verfolgt, die sich mit den molekularen Mechanismen der Plasmodium-Anopheles Interaktionen beschäftigen. 1. Die melanotische Einkapselung von Plasmodium-Parasiten im Mitteldarm der Anopheles gambiae Mücke stellt eine effiziente Immunantwort dar, die den Lebenszyklus des Malaria-Erregers unterbrechen kann. Die Prophenoloxidasen (PPOs) gelten als Schlüsselenzyme dieser Reaktion. Eine funktionelle Charakterisierung der neun PPOs von An. gambiae erfolgte durch die gezielte Herunterregulierung der Gene mittels RNA-Interferenz in der adulten Mücke, verbunden mit anschließenden Infektionsexperimenten. Für sechs PPO-Gene konnte unter bestimmten Knockdown-Voraussetzungen eine deutliche Reduktion der melanisierten Parasiten nachgewiesen werden. Interessanterweise hatte das gene-silencing in suszeptiblen und refraktären Mücken unterschiedliche Auswirkungen. Während der Rückgang der melanisierten Parasiten beim G3/dsCTL-MA2 gleichzeitig in einer steigenden Anzahl lebender Oozysten resultierte, führte die Reduktion der eingekapselten Plasmodien im refraktären L3-5 Stamm dagegen zu keiner erhöhten Überlebensrate. 2. Die Invasion der Plasmodium-Sporozoiten in die Speicheldrüse der Mücke ist entscheidend für die Übertragung auf den Säugetierwirt. Da Sporozoiten präferentiell die beiden lateralen Lappen der Speicheldrüsen und erst dann den medialen Lappen invadieren, wurde mittels subtraktiver cDNA-Hybridisierung eine lateral-spezifische cDNA-Bibliothek erstellt, um potentielle Speicheldrüsen-Rezeptoren zu identifizieren. Als mögliche Kandidaten wurden die Gene SGS4 und 5 der SGS-Familie von An. gambiae beschrieben. 3. Sporozoiten sind die einzigen Stadien innerhalb des Plasmodium-Lebenszyklus, die in der Lage sind, zwei vollkommen unterschiedliche Organe zu invadieren die Speicheldrüse der Mücke und die Leber des Säugetiers. Im dritten Teil der Arbeit stand die molekulare und funktionelle Charakterisierung des Sporozoiten-spezifischen UOS3 Gens von Plasmodium berghei im Mittelpunkt. Genetische Deletionsstudien haben gezeigt, dass UOS3 essentiell für die gliding motility und Zellinvasion der Sporozoiten in die Speicheldrüsen der Mücke und Hepatozyten des Säugetiers ist. Damit konnte erstmals neben dem Invasin TRAP ein weiteres Parasiten-Gen beschrieben werden, das zentrale Sporozoiten-Funktionen vermittelt.
Keywords: Hochschulschrift