D. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses

MRC London Institute oftMedical Science promoviert. Derzeit hat er eine eigene Forschungs-
gruppe am „Max-Planck-Institutfür Neurobiologie des Verhaltens - caesar“ in Bonn, mit der
er genetische und molekulare Determinanten der Verwandtenerkennung untersucht.
„Molekulare Faktoren für die Erkennung von
Verwandtschaftsbeziehungen "
Die Erkennung von Verwandten ist in der Natur weit verbreitet: Sie steuert ver-
schiedene Verhaltensweisen und soziale Interaktionen, vom Paarungsverhalten bis
hin zur Räuber-Beute-Dynamik. Einige der eindrucksvollsten Beispiele für die Fä-
higkeit zur Erkennung von Verwandten finden sich bei Organismen, die fähig wä-
ren, ihre Verwandten zu verletzen oder sogar zu töten. Das Erkennen von Verwand-
ten ist hier entscheidend, um Kannibalismus der eigenen Art zu verhindern. Trotz
ihrer weiten Verbreitung wurden Verhaltensweisen zur Verwandtenerkennung
bislang nur unzureichend bei gängigen Modellorganismen untersucht. Daher feh-
len die notwendigen molekularen, neurologischen und evolutionären Werkzeuge,
um diese Systeme und die damit verbundenen Mechanismen vollständig zu un-
tersuchen. Darüber hinaus befinden sich die Verhaltensweisen zur Erkennung von
Verwandten oft an der Schnittstelle zwischen Neurobiologie und Immunologie,
was die Erforschung der Verhaltensprozesse zusätzlich erschwert.
Um diese Herausforderungen zu meistern, untersuchten wir den allesfres-
senden Fadenwurm Pristionchus pacificus. Er besitzt zahnähnliche Strukturen und
ist in der Lage, sich sowohl von Bakterien zu ernähren als auch andere Faden-
wurmlarven zu töten. Unsere Untersuchungen ergaben jedoch, dass das Tötungs-
verhalten von P pacificus nicht willkürlich ist. Diese Nematoden vermeiden es mit
einem sehr hohen Grad an Spezifität, ihre eigenen Larven und Verwandten zu
töten, aber sie töten andere Nematodenarten und sogar eng verwandte Stämme.
Wir haben somit erstmals ein System zur Erkennung von Verwandten bei Nema-
toden beschrieben. Da es sich bei P. pacificus um eine sehr gut handhabbare Art
handelt, untersuchten wir dieses Phänomen genauer, um die beteiligten moleku-
laren Mechanismen zu verstehen. Wir identifizierten ein kleines Peptid, das wir
als SELF-1 bezeichneten und das für den Erkennungsprozess der Fadenwürmer
von wesentlicher Bedeutung ist. Dieses kleine Peptid enthält eine hypervariable
Region. Wir haben mit Hilfe von gezielten CRISPR/Cas9-Experimenten gezeigt,
dass selbst kleine Veränderungen in dieser Region ausreichen, um einen Verlust
der Erkennung von Verwandten zu bewirken. Wir konnten außerdem zeigen, dass
dieses „Kin-Signal“ über die gesamte Körperlänge des Fadenwurms in allen Epi-
dermiszellen des Tieres exprimiert wird.
Unsere Versuche deuten zudem daraufhin, dass dies nicht die einzige Kom-
ponente zur Erkennung von Verwandtschaft bei P. pacificus ist. Meine laufenden
Arbeiten befassen sich daher weiterhin mit der Erforschung der Verwandtener-

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