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Charakterisierung des Immunogenoms in Altweltkameliden

Abstract
Kamele sind wichtige Nutztiere in Regionen mit zunehmender Desertifikation. Sie sind extrem gut an die harschen Bedingungen in kalten und heißen Wüsten angepasst und resistent gegenüber Infektionskrankheiten, die gefährlich für andere Haustiere sind. Einige Infektionen sind jedoch relevant für die menschliche Gesundheit, wie zum Beispiel MERS (Middle East Respiratory Syndrome) Coronavirus, für das Dromedare ein mögliches Reservoir darstellen.Trotz seiner funktionalen Bedeutung ist sehr wenig über das Immungenom von Kameliden bekannt. Es gibt drei Arten der Altweltkamele (Camelus dromedarius, Camelus bactrianus, Camelus ferus), die in sehr unterschiedlichen geographischen Regionen beheimatet und somit verschiedensten Umwelteinflüssen und Krankheitserregern ausgesetzt sind. Daher bietet diese Tierart einzigartige Möglichkeiten, um die Mechanismen evolutionärer Anpassung (Adaptation) und natürlicher Selektion des Immungenoms zu untersuchen. Gene, die verantwortlich für die Immunabwehr sind, umfassenungefähr 5% des Säugetiergenoms. Sie stellenein ausgezeichnetes Modell dar, um evolutionäre Mechanismen unter dem Einfluss von Pathogenen zu untersuchen. Der Histokompatibilitätskomplex (MHC) und die natürlichen Killerzellrezeptoren (NKR) gehören zu meist untersuchten genomischen Regionen, die unter starker, natürlicher Selektion stehen.Das Ziel dieses Projektes ist es den Aufbau und die Vielfalt, die Evolution und Selektion von Immungenen im Erbgut der Altweltkamele zu untersuchen. Insbesondere interessant sind die genomischen Regionen der natürlichen Killerzellrezeptoren und deren Liganden im MHC I, sowie des MHC II.Anhand von genomischen Analysen, Resequenzierung und Expressionstudien spezieller Gene (NKR, MHC) wollen wir die Effekte positiver Selektion auf das Immungenom feststellen. Die genetische Differenzierung von Hauskamelpopulationen in neutralen versus selektierten Markern wird Rückschlüsse über den Domestikationsprozess erlauben. Darüber hinaus werden uns Analysen historischer Proben von frühdomestizierten und ausgestorbenen (wilden) Dromedaren wichtige Hinweise auf Selektionsdruck in Immungenen liefern.Die Charakterisierung des Immunogenoms und dessen Evolution wird zu unserem Verständnis der Wirt-Pathogen Wechselwirkungensowie von Krankheitsmechanismen beitragen.Die Definition von Immungenen, die während der Domestikation selektiert wurden, könnte wichtige Informationen für die weitere Zucht von Kamelen liefern. Dies wird weitreichende sozioökonomische Auswirkungen auf den stetig steigenden Milch- und Fleischsektor in ariden Regionen haben.
Kurzbezeichnung
Immunogenom in Altweltkameliden
Projektleitung
Burger Pamela
Laufzeit
01.09.17-31.08.21
Programm
FWF Einzelprojekte
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Beteiligte Vetmed-Organisationseinheiten
Forschungsinstitut für Wildtierkunde und Ökologie
Gefördert durch
FWF - Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, Wien, Österreich

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17 Publikationen

Sani, MB; Roudbari, Z; Karimi, O; Banabazi, MH; Esmaeilkhanian, S; Asadzadeh, N; Zare Harofte, J; Shafei Naderi, A; Burger, PA (2022): Gene-Set Enrichment Analysis for Identifying Genes and Biological Activities Associated with Growth Traits in Dromedaries. Animals (Basel). 2022; 12(2):184
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Lado, S; Futas, J; Plasil, M; Loney, T; Weidinger, P; Camp, JV; Kolodziejek, J; Kannan, DO; Horin, P; Nowotny, N; Burger, PA (2021): Crimean–congo hemorrhagic fever virus past infections are associated with two innate immune response candidate genes in dromedaries. Cells. 2021; 11(1):8
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Lado, S; Elbers, JP; Plasil, M; Loney, T; Weidinger, P; Camp, JV; Kolodziejek, J; Futas, J; Kannan, DA; Orozco-terWengel, P; Horin, P; Nowotny, N; Burger, PA (2021): Innate and Adaptive Immune Genes Associated with MERS-CoV Infection in Dromedaries. Cells. 2021; 10(6):1291
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Bitaraf Sani, M; Zare Harofte, J; Banabazi, MH; Esmaeilkhanian, S; Shafei Naderi, A; Salim, N; Teimoori, A; Bitaraf, A; Zadehrahmani, M; Burger, PA; Landi, V; Silawi, M; Taghipour Sheshdeh, A; Faghihi, MA (2021): Genomic prediction for growth using a low-density SNP panel in dromedary camels. Sci Rep. 2021; 11(1):7675
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Futas, J; Oppelt, J; Burger, PA; Horin, P (2021): A Deadly Cargo: Gene Repertoire of Cytotoxic Effector Proteins in the Camelidae. Genes (Basel). 2021; 12(2):304
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Mahtani-Williams, S; Fulton, W; Desvars-Larrive, A; Lado, S; Elbers, JP; Halpern, B; Herczeg, D; Babocsay, G; Lauš, B; Nagy, ZT; Jablonski, D; Kukushkin, O; Orozco-terWengel, P; Vörös, J; Burger, PA (2020): Landscape Genomics of a Widely Distributed Snake, Dolichophis caspius (Gmelin, 1789) across Eastern Europe and Western Asia. Genes (Basel). 2020; 11(10):E1218
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Lado, S; Elbers, JP; Rogers, MF; Melo-Ferreira, J; Yadamsuren, A; Corander, J; Horin, P; Burger, PA (2020): Nucleotide diversity of functionally different groups of immune response genes in Old World camels based on newly annotated and reference-guided assemblies. BMC Genomics. 2020; 21(1):606
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Lado, S; Elbers, JP; Doskocil, A; Scaglione, D; Trucchi, E; Banabazi, MH; Almathen, F; Saitou, N; Ciani, E; Burger, PA (2020): Genome-wide diversity and global migration patterns in dromedaries follow ancient caravan routes. Commun Biol. 2020; 3(1):387
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Fitak, RR; Mohandesan, E; Corander, J; Yadamsuren, A; Chuluunbat, B; Abdelhadi, O; Raziq, A; Nagy, P; Walzer, C; Faye, B; Burger, PA (2020): Genomic signatures of domestication in Old World camels. Commun Biol. 2020; 3(1):316
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Bitaraf Sani, M; Zare Harofte, J; Bitaraf, A; Esmaeilkhanian, S; Banabazi, MH; Salim, N; Teimoori, A; Shafei Naderi, A; Faghihi, MA; Burger, PA; Silawi, M; Taghipour Sheshdeh, A (2020): Genome-Wide Diversity, Population Structure and Demographic History of Dromedaries in the Central Desert of Iran. Genes (Basel). 2020; 11(6):599
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Ciccarese, S; Burger, PA; Ciani, E; Castelli, V; Linguiti, G; Plasil, M; Massari, S; Horin, P; Antonacci, R (2019): The Camel Adaptive Immune Receptors Repertoire as a Singular Example of Structural and Functional Genomics. Front Genet. 2019; 10:997
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Plasil, M; Wijkmark, S; Elbers, JP; Oppelt, J; Burger, PA; Horin, P (2019): The Major Histocompatibility Complex of Old World Camels-A Synopsis. Cells. 2019; 8(10):1200
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Burger, PA; Ciani, E; Faye, B (2019): Old World camels in a modern world - a balancing act between conservation and genetic improvement. Anim Genet. 2019; 50(6):598-612
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Futas, J; Oppelt, J; Jelinek, A; Elbers, JP; Wijacki, J; Knoll, A; Burger, PA; Horin, P (2019): Natural Killer Cell Receptor Genes in Camels: Another Mammalian Model. Front Genet. 2019; 10:620
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Felkel, S; Wallner, B; Chuluunbat, B; Yadamsuren, A; Faye, B; Brem, G; Walzer, C; Burger, PA (2019): A First Y-Chromosomal Haplotype Network to Investigate Male-Driven Population Dynamics in Domestic and Wild Bactrian Camels. Front Genet. 2019; 10:423
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Elbers, JP; Rogers, MF; Perelman, PL; Proskuryakova, AA; Serdyukova, NA; Johnson, WE; Horin, P; Corander, J; Murphy, D; Burger, PA (2019): Improving Illumina assemblies with Hi-C and long reads: An example with the North African dromedary. Mol Ecol Resour. 2019; 19(4):1015-1026
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Plasil, M; Wijkmark, S; Elbers, JP; Oppelt, J; Burger, PA; Horin, P (2019): The major histocompatibility complex of Old World camelids: Class I and class I-related genes. HLA. 2019; 93(4):203-215

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