Inhibition von Verdauungsproteasen in Daphnia durch Cyanobakterien

蓝藻对水蚤消化蛋白酶的抑制

• 批准号: 32194847
• 负责人: Professor Dr. Eric von Elert, Ph.D.
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Aquatische chemische Ökologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/32194847?language=en
• 关键词: Inhibition; von; Verdauungsproteasen; Daphnia; durch

Bei der Eutrophierung von Seen kommt es oft zu Massenentwicklungen von Cyanobakterien verbunden mit einer Depression des herbivoren Zooplanktons. Derselbe Prozess führt dazu, dass beim Management eutropher Gewässer durch Nahrungskettenmanipulation oft nur kurzfristige Steuerungserfolge zu verzeichnen sind. In diesem Projekt wird vorgeschlagen, dass für ein erfolgreiches Management durch Nahrungskettenmanipulation bisher nicht ausreichend berücksichtigt wurde, in welchem Ausmaß das herbivore Zooplankton in der Lage ist, auf das Auftreten von Cyanobakterien durch physiologische Plastizität (auf klonaler Ebene) und Mikroevolution (auf Populationsebene) zu reagieren und so der Entkopplung von Primär- und Sekundärproduktion entgegen zu wirken. Ziel dieses Antrages ist es zu untersuchen, welche Rolle cyanobakterielle Proteaseinhibitoren für die Depression des Zooplanktons haben. In einem ökophysiologischen und einem evolutionsbiologischen Ansatz soll untersucht werden, wie sich Daphnien an das Auftreten solcher Proteaseinhibitoren anpassen. Im ökophysiologischen Ansatz sollen bereits identifizierte cyanobakterielle Proteaseinhibitoren erstmals detailliert auf ihre Wirkung auf Verdauungsproteasen, die Induktion weniger sensitiver Proteasen und die Life History von Daphnien hin untersucht werden. Diese Arbeiten werden mit Untersuchungen zur saisonalen Sukzession von Daphnien in einem von Cyanobakterien dominierten See verknüpft. Im evolutionsbiologischen Ansatz sollen fossile Daphnienklone auf ihre Sensitivität gegen cyanobakterielle Proteaseinhibitoren untersucht werden. Mittels Real-Time PCR sollen jene Proteasegene identifiziert werden, die als Antwort auf cyanobakterielle Proteaseinhibitoren hoch- bzw. runterreguliert werden. Derart regulierte Proteasegene aus Daphnien sollen heterolog exprimiert werden, um die Interaktion der Proteasen mit den cyanobakteriellen Inhibitoren im Detail zu untersuchen. Aus geographisch isolierten Klonen von Daphnia magna sollen die Proteasegene sequenziert und mit evolutionsgenetischen Ansätzen untersucht werden, in wie weit einzelne dieser Proteasen unter Selektionsdruck stehen und innerhalb welcher Zeiträume weniger sensitive Proteasen evolvierten.

在Seen的富营养化过程中，蓝藻的大量繁殖往往伴随着食草动物的衰退。Derselbe Prozess führt dazu，dass beim Management eutropher Gewässer durch Nahrungskettenmanipulation often努尔kurzfristige Steuerungserfolge zu verzeichnen sind.在这个项目中，通过Nahrungsketenmanipulation bisher对一个生态系统进行管理并不意味着对环境的破坏，在拉格列表中的食草性浮游动物也是如此，通过生理可塑性（auf klonaler Ebene）和微进化（auf Populationsebene）来控制蓝藻的生长，从而实现对初级和次级生产的控制。Ziel dieses Antrages is zu untersuchen，welche Rolle cyanobakterielle Proteasealoren für die Depression des Zoobathtons haben.在一个生理学和进化生物学中，我们可以找到韦尔登，就像Daphnien和Auftreten解决蛋白质问题一样。在生理学上，我们首先从蛋白酶的产生途径上详细地鉴定出了一种氰基细菌蛋白酶，这种细菌对蛋白酶的敏感性较低，因此我们可以了解到韦尔登的生活史。这些韦尔登可以在一个由蓝藻控制的湖泊中进行由达夫尼安的人工养殖。在进化生物学中，化石Daphnienklone对它们的敏感性产生了韦尔登。应用Real-Time PCR技术可以对蛋白酶基因进行韦尔登，从而对高纯度的蓝藻蛋白酶进行鉴定. runterreguliert韦尔登。通过对蛋白酶与氰基细菌抑制剂的相互作用进行详细研究，可以发现韦尔登体内的蛋白酶基因具有明显的异源性。从地理学上看，大型蚤的蛋白酶基因测序和进化遗传学研究韦尔登发现了一种新的蛋白酶，这种蛋白酶在选择性药物作用下更稳定，并且在体内具有更高的Zeiträniger敏感性。