Projekt


Charakterisierung endokriner und transkriptionaler Determinanten der P-Verwertung in der Umwelt-Wirt-Mikrobiom Interaktion bei Legehennen und Wachteln

Kontakt: Prof. Dr. Klaus Wimmers

Laufzeit: 2017-2020

Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG WI 1754/16-1

Zusammenfassung:
Das Projekt befasst sich mit dem Wirt-Transkriptom und endokrinen Endo-Phänotypen in der komplexen Wechselwirkung von Diät × Mikrobiom × Wirt, die den Phytat (InsP6)-Abbau, das Inositolphosphat (InsPx)-Muster, den myo-Inositol-Spiegel und die P-Verwertung bei Legehennen und Wachteln beeinflussen. Variable P-Versorgung, die die enterale Phytase-Aktivität und den Metabolismus von InsPx beeinflusst, führt zu einer adaptive Reaktionen der endokrinen, parakrinen und autokrinen Regulation der P-Homöostase, die auch auf der Transkriptom-Ebene darstellbar sind. Diese Reaktionen resultieren unmittelbar aus der Verfügbarkeit von P, InsPx und myo-Inositol in den Futtermitteln und den Digesta, sowie mittelbar aus indirekten Effekten der Veränderungen in der Mikrobiota. Darüber hinaus bestehen erhebliche Unterschiede in der P-Verwertung zwischen und innerhalb von Spezies, die auf genetischer Variation beruhen und die Heritabilität von Merkmalen der P-Effizienz belegen. Basierend auf umfangreichen phänotypischen und genotypischen Aufzeichnungen der im Projekt 1 beschriebenen Fütterungsexperimente und des in Projekt 2 dieser Forschungseinheit beschriebenen Kreuzungsexperiments planen wir ganzheitliche Expressionsanalysen von Darmproben, um Gene und molekulare Wege zu identifizieren, die vor dem Hintergrund phänotypischer Divergenz in der P-Effizienz, variabler mineralischer Ca- und P-Versorgung sowie der ontogenetischen Entwicklung vom Beginn und während der Legezeit in zwei Legehennenlinien differentiell reguliert sind. Parallel wird die endokrine Reaktion auf die experimentellen Bedingungen erfasst und die Beziehung zwischen endokriner und transkriptomischer Auslenkung analysiert. Das Projekt liefert neue Erkenntnisse über die molekularen Pfade, die im Darm zur Gewährleistung der P-Homöostase genutzt werden. Endokrine und parakrine regulatorische Wege werden zusammen mit den molekularen Endo-Phänotypen, die die Wirts-Komponente an der komplexen Diät x Mikrobiom × Wirt-Wechselwirkung darstellen, aufgeklärt. Die Daten werden analysiert und interpretiert im Zusammenhang mit dem großen Spektrum an Informationen über Rolle von Wirts- und Mikrobiota-Mechanismen beim InsP6-Abbau, den enteralen InsPx-Mustern und des myo-Inositol-Spiegels sowie der P-Verwertung, die in den anderen Projekten dieser Forschergruppe erarbeitet werden.