Forschungsschwerpunkt

James Lightfoot

Genetik des Verhaltens
Wir untersuchen die grundlegenden Prinzipien und molekularen Mechanismen, die der Erkennung von Verwandten und dem damit verbundenen sozialen Verhalten zugrunde liegen.

Forschungsschwerpunkt

Die Fähigkeit, Verwandte zu erkennen, ist in der Natur weit verbreitet. Sie reguliert verschiedene Verhaltensweisen der unzähligen sozialen Interaktionen. Das vielleicht eklatanteste Beispiel findet sich bei Organismen mit der Fähigkeit, ihre eigenen Verwandten zu verletzen oder sogar zu töten. Hier ist das Erkennen die Grundlage um Kannibalismus durch andere zu verhindern. Trotz der weiten Verbreitung dieser Mechanismen sind viele Beispiele nur bei Nicht-Modellarten beschrieben worden, zu denen derzeit die notwendigen molekularen, neurologischen und evolutionären Werkzeuge für eine vollständige Untersuchung der Systeme und Mechanismen. Darüber hinaus geschieht dieses Verhalten oft an der Schnittstelle zwischen Neurobiologie und Immunologie, was die Erforschung der Verhaltensprozesse zusätzlich komplex macht.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, erforschen wir das System der Erkennung von Verwandten, das beim allesfressenden Spulwurm Pristionchus pacificus zu beobachten ist. Dieser Nematode hat zahnähnliche Dentikel entwickelt und ist in der Lage, sich sowohl von Bakterien zu ernähren als auch andere Nematodenlarven abzutöten, darunter die seines berühmten Vetters Caenorhabditis elegans. Doch während P. pacificus andere Nematodenarten und -stämme tötet, tötet er bemerkenswerterweise nicht seine eigenen Nachkommen. Wir untersuchen, was diesem System, welches den Nachwuchs vor dem räuberischen Elternteil schützt, zugrundeliegt. Erstens identifizieren wir hierfür die Signale, die von P. pacificus übermittelt werden, um den Angriff durch Verwandte zu verhindern. Zweitens analysieren wir die Rezeptoren und Schaltkreise, die hinter der Erkennung und der Entscheidung zuzuschlagen stehen. Schließlich wollen wir die Evolution dieser Prozesse verstehen, indem wir verschiedene Stämme von P. pacificus aus einer umfassenden weltweiten Bibliothek vergleichen.