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CRASSOBIOM: Die Funktion von Interaktionen zwischen der Pazifischen Auster und ihrer Mikrobiota in Bezug auf die Leistungsfähigkeit der Auster in extremen Habitaten

Unser Hauptziel ist es zu verstehen, ob das Zusammenspiel der pazifischen Auster C. gigas mit ihrer Mikrobiota das Überleben dieser invasiven Art in der intertidalen Umgebung des deutschen Wattenmeeres erleichtert. Wir verfolgen dazu einen zweistufigen Ansatz, der Labor- und Feldforschung kombiniert. Zunächst werden wir Laborstudien durchführen, um die potenzielle Rolle des Wirtsmikrobioms bei der Reaktion von Holobionten auf Umweltstressoren zu bestimmen. Dies geschieht durch die Messung stressbedingter Veränderungen in der Physiologie, den Immunfunktionen und den transkriptomischen Profilen von Austern, die ein intaktes Mikrobiom haben, im Vergleich zu mikrobiomerschöpften (d.h. mit Antibiotika behandelten) Species. Die taxonomische Zusammensetzung der Mikrobiota (basierend auf der 16S-rRNA-Metatranskriptomiks) wird in verschiedenen Geweben (Hämozyten, Kiemen und Verdauungstrakt) der stressbelasteten Austern mit intakten und entleerten Mikrobiomen untersucht. Die Holobiontenproben, die die stärkste korrelierte Veränderung in der Wirtsantwort zeigen, und die Mikrobiomzusammensetzung werden für die metatranskriptomische Analyse ausgewählt, um die potenziellen mikrobiellen Wege zu identifizieren, die zur Wirtsfitness unter verschiedenen Stressbedingungen beitragen könnten. Zweitens werden wir Feldtransplantationsexperimente durchführen, um zu untersuchen, ob die molekularen Stresssignaturen der Wirt-Mikrobiom-Interaktionen in den natürlichen Lebensräumen mit dem unterschiedlichen Grad an abiotischem Stress verfolgt werden können. Dazu wird die langfristige Abfolge von C. gigas-assoziierten mikrobiellen Gemeinschaften und die korrelierte Wirtsmikrobiom-Transkriptionsreaktion auf Stress in einem Transplantationsexperiment vor der Insel Sylt (Deutschland) untersucht. Austern aus der hohen intertidalen Zone werden in die subtidale Zone transplantiert und umgekehrt. Nach 12 Monaten werden Austern gesammelt und die Analyse der physiologischen und molekularen Stressreaktionen (unter Verwendung von immunologischen, bioenergetischen und transkriptomischen Markern) mit der Analyse der Mikrobiom-Diversität kombiniert, um Holobionten mit dem niedrigsten und höchsten physiologischen Stressniveau in jedem Lebensraum zu identifizieren. Diese Proben werden für metatranskriptomische Analysen verwendet, um die potenziellen funktionellen Wechselwirkungen von Wirten mit mikrobiellen Gemeinschaften während der langfristigen Akklimatisierung an verschiedene Gezeitenregime zu untersuchen. Dieser integrative Ansatz wird neue Informationen über Funktionen und Wege liefern, die an Wirt-Mikrobiom-Interaktionen beteiligt sind, die die Holobiontleistung unter Umweltbedingungen im Labor und im Feld modulieren.