Kohlenstoffmetabolismus und Stoffwechselregulierung im akuten und persistierenden Stadium von Toxoplasma gondii

Toxoplasma gondii ist ein obligat intrazellul?rer Parasit fast aller warmblütigen Wirbeltiere und dient als Modellorganismus, um die Biologie verwandter Parasiten zu untersuchen. Die erfolgreiche Infektion und ?bertragung von T. gondii beruht auf der F?higkeit, zwischen den schnell replizierenden Tachyzoiten (akutes Stadium) und im Gewebe ruhenden Bradyzoiten (chronisches Stadium) zu wechseln. Der ?bergang zwischen diesen beiden Phasen geht mit einer Adaption von Biomasse und Stoffwechsel einher. Eine pr?zise wechselseitige Regulation der Stoffwechselwege (Glykolyse, Citratzyklus, Pentosephosphatwegs, Gluconeogenese) ist von zentraler Bedeutung, um sich an die variablen Kohlenstoff-Anforderungen beider Stadien anzupassen. Wir haben Glucose und Glutamin bereits als die beiden wichtigsten bioenergetischen N?hrstoffe für Tachyzoiten beschrieben. Unser Ziel ist es nun, das Zusammenwirken dieser beiden Kohlenstoffquellen in Tachyzoiten und Bradyzoiten zu studieren und zu untersuchen, inwieweit der Stoffwechsel die epigenetische Acetylierung und Stadienkonversion in T. gondii steuert. Dazu haben wir eine optogenetisch regulierbare Parasitenlinie hergestellt, die nach kurzem licht-induzierten zytosolischen cAMP-Anstieg, eine effiziente Bradyzoitendifferenzierung hervorruft. Zudem soll mit weiteren bereits etablierten Methoden, wie dem Herstellen und Ph?notypisieren von Mutanten, stabiler und radioaktiver Markierung, subzellul?ren Lokalisierungs- und Enzymaktivit?tsassays die biologische Relevanz, r?umlicher Fluss und kinetische Kontrolle des Kohlenstoffflusses im Parasiten überprüft werden. Unsere Arbeit soll zeigen wie T. gondii seinen Kohlenstoffmetabolismus w?hrend der Stadienkonversion adaptiert und wie sich dies auf epigenetischer Ebene, sowie auf die Anpassung der N?hrstoffnutzung auswirkt.