Research

Funding: external, different private donors, NSF

Project Details:
Kin selection has been theorized to have been a driving force in the evolution of primate sociality. It is the preferential treatment of genetic relatives and requires that actors be able to distinguish kin from nonkin. This project is the first test of kin recognition via vocalizations in a solitary foraging primate that is used to model ancestral primates, the grey mouse lemur. Thus, this study models how kin recognition in an ancestral social system could have enabled kin selection and facilitated the evolution of more complex social systems. This project is multidisciplinary, synthesizing genetic, spatial, and acoustic data to test for paternal and maternal kin recognition in a variety of call types. The results are significant for understanding the evolution of complex sociality in Primates and for improving our knowledge of the little known nocturnal lemurs.

Results:

Kessler, S.E.; Radespiel, U.; Nash, L.T.; Zimmermann, E. (2016): Modeling the origins of primate sociality: Social flexibility and kinship in mouse lemurs (Microcebus spp.). In: The Dwarf and Mouse Lemurs of Madagascar: Biology, Behavior and Conservation Biogeography of the Cheirogaleidae (S.M. Lehman, U. Radespiel, E. Zimmermann, eds.). Cambridge University Press, Cambridge U.K.

 

Kessler, S.E.; Radespiel, U.; Hasiniaina, A.I.F.; Leliveld, L.M.C.; Nash, L.T.; Zimmermann E. (2014): Modeling the origins of mammalian sociality: moderate evidence for matrilineal signatures in mouse lemur vocalizations. Frontiers of Zoology, 11, 14.

 

Kessler, S.E.; Scheumann, M.; Nash, L.T.; Zimmermann, E. (2012): Paternal kin recognition in the high frequency/ultrasonic range in a solitary foraging mammal. BMC Ecology, 12:26.

http://www.biomedcentral.com/1472-6785/12/26

Cooperation Partners:

Sharon Kessler, PhD, McGill University, Canada

Prof. Dr. Leanne T. Nash, Arizona State University, USA

Prof. Dr. B. Randrianambinina, University of Mahajanga, Madagascar

Prof. Dr. S. Rasoloharijaona, University of Mahajanga, Madagascar

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft; Emmy Noether-Nachwuchsgruppe, Sachbeihilfe SCHW 1408/1-1

Project Details:
Das zur Familie der Coronaviren gehörende Virus der übertragbaren Gastroenteritis der Schweine (TGEV) verursacht Darminfektionen, die bei Saugferkeln ohne Immunschutz in der Regel tödlich verlaufen. Ein wichtiger Pathogenitätsfaktor ist das virale Oberflächenglykoprotein S. Unsere bisherigen Untersuchungen haben ergeben, dass das S-Protein ein tyrosinbasiertes Rückhaltesignal enthält. Um die Bedeutung dieses Signals für die Virusbildung und -reifung zu verstehen, werden wir den zellulären Interaktionspartner, der mit diesem Signal wechselwirkt, identifizieren und die Wechselwirkung analysieren. Da während des Zusammenbaus der Viruspartikel im Rahmen einer Infektion auch andere virale Proteine eine wichtige Rolle spielen, sollen die Untersuchungen nicht nur mit dem isolierten S-Protein, sondern auch im Viruskontext erfolgen. Die Bedeutung zellulärer Komponenten für die Virusreifung wurde in der Coronavirusforschung bisher nicht untersucht. Somit können wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, inwieweit Wirtszellfaktoren die Bildung neuer Viruspartikel bedingen oder beeinflussen. Da die Ergebnisse solcher Untersuchungen in Zellkultursystemen nicht in allen Aspekten die tatsächlichen Verhältnisse in den Zielzellen des Wirts widerspiegeln, soll ein System entwickelt werden, in dem die Virusinfektion am isolierten lebensfähigen Darmepithel verfolgt werden kann. Es ist zu erwarten, dass die aus dieser Studie gewonnen Ergebnisse einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Coronavirusinfektion liefern. Zusätzlich kann die Identifizierung wichtiger zellulärer Faktoren der Virusreifung Ansatzpunkte für eine antivirale Therapie liefern.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Luis Enjuanes, CNB, Campus Universidad Autonoma, Cantoblanco, Madrid, Spanien

Project Details:
Der hypsodonte (hochkronige) Zahntyp des Pferdes unterscheidet sich grundlegend vom brachyodonten (niedrigkronigen) Zahntyp der Fleischfresser (Hund, Katze) und des Menschen. Die Unterschiede beziehen sich - abgesehen von der Form - auf: Die alters-dynamischen Veränderungen und die Schichtung der einzelnen Substanzen.
Beim hypsodonten Backenzahn des Pferdes sind die Hartsubstanzschichten durch tiefe seitliche Einfaltungen gekennzeichnet (plissidenter Zahnkörper). Oberkieferbackenzähne des Pferdes besitzen darüber hinaus becherförmige Schmelzeinstülpungen, die von der Kaufläche ausgehend in die Tiefe des Zahnkörpers reichen (Infundibula). In Hinblick auf moderne Konzepte in der Pferdezahnheilkunde (Füllungen der Infundibula; Füllungen des Cavum dentis; Behandlung parodontaler Erkrankungen; Modellierung der Kaufläche mit motorgetriebenen Raspeln) und in Hinblick auf die Entwicklung geeigneter Instrumente und Füllmaterialien werden Kenntnisse über die Belastbarkeit und die Widerstandsfähigkeit des Pferdebackenzahns und seines Zahnhalteapparates (Parodontium) verlangt.
Im Rahmen dieses Projekts werden aus mikrocomputertomographischen Aufnahmen dreidimensionale Zahnmodelle erstellt, die als Grundlage für die Finite-Elemente-Analyse dienen. Dabei soll insbesondere untersucht werden, welche Areale des Zahns und seines Parodontiums durch Druck- bzw. durch Zugbelastungen während der physiologischen Kautätigkeit beansprucht werden. Außerdem soll die Veränderung der Widerstandsfähigkeit des Zahns bei hypozementären Infundibula und bei nekrotisierenden Erkrankungen der Zahnpulpa mit der Finite-Elemente-Analyse simuliert werden.

Results:

Schrock, P.; Lüpke, M.; Seifert, H.; Borchers, L.; Staszyk, C.:

Finite element analysis of equine incisor teeth. Part 1: Determination of the material parameters of the periodontal ligament. The Veterinary Journal 198, 3 (2013) 583-589

Schrock, P.; Lüpke, M.; Seifert, H.; Staszyk, C.:

Finite element analysis of equine incisor teeth. Part 2: Investigation of stresses and strain energy densities in the periodontal ligament and surrounding bone during tooth movement.

The Veterinary Journal 198, 3 (2013) 590-598

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Carsten Staszyk (Universität Gießen)

Funding: Genome Sequencing Center, Washington University St. Louis, MO, USA

Project Details:
Das gesamte Genom des bovinen Lungenwurms Dictyocaulus viviparus wird sequenziert und für zukünftige molekularbiologische Analysen in Datenbanken verfügbar gemacht

Results:

McNulty, S.N., Strube, C., Rosa, B.A., Martin, J.C., Tyagi, R., Choi Y.J., Wang, Q., Hallsworth Pepin, K., Zhang, X., Ozersky, P., Wilson, R.K., Sternberg, P.W., Gasser, R.B., Mitreva, M. (2016) Dictyocaulus viviparus genome, variome and transcriptome elucidate lungworm biology and support future intervention. Scientific Reports 6, 20316

Cooperation Partners:

Molecular Parasitology, University of Melbourne

Funding: DFG, 730.000 EUR

Project Details:
Lokalisation von Mitgliedern der Fibroblastenwachstumsfaktoren Familie in der bovinen Plazenta und Untersuchung des Einflusses verschiedener Faktoren auf die Zellproliferation und spezifische Signalwege mittels Live-Cell Imaging, (Immun)histologie und molekularbiologischen Verfahren

Funding: Genome Sequencing Center, Washington University St. Louis, MO, USA

Project Details:
Transkripte frei lebender und parasitischer Entwicklungsstadien von Dictyocaulus viviparus werden charakterisiert. Schlüsselmoleküle des Stoffwechsels werden untersucht.

Results:

McNulty, S.N., Strube, C., Rosa, B.A., Martin, J.C., Tyagi, R., Choi Y.J., Wang, Q., Hallsworth Pepin, K., Zhang, X., Ozersky, P., Wilson, R.K., Sternberg, P.W., Gasser, R.B., Mitreva, M. (2016) Dictyocaulus viviparus genome, variome and transcriptome elucidate lungworm biology and support future intervention. Scientific Reports 6, 20316

 

Mangiola, S., Young, N.D., Sternberg, P.W., Strube, C., Korhonen, P.K., Hofmann, A., Mitreva, M., Scheerlinck, J.-P., Jex, A.R., Gasser, R.B. (2014) Analysis of the transcriptome of adult Dictyocaulus filaria and comparison with D. viviparus, with a focus on molecules involved in parasite-host interactions. International Journal for Parasitology 44, 251-261

Cooperation Partners:

Prof. R. Gasser, University of Melbourne

Dr. M. Mitreva, Genome Sequencing Center, Washington University

Funding: Industrie Forschungskredit Universität Zürich, 12.000 EUR

Project Details:
Um einen Kollaps der Lunge in Allgemeinanästhesie beim Pferd zu verhindern müssen sehr hohe Beatmungsdücke verwendet werden. Die Auswirkungen einer solchen Beatmung auf Lungenfunktion und Alveolarintegrität wurden bisher nicht untersucht. An Versuchspferden werden verschiedene Beatmungstrategien bezüglich der Entstehung eines Volutraumas mithilfe von BAL Zytologie, Histologie und molekulargenetischen Methoden untersucht.
Die unterschiedlichen Beamtungstrategien werden weiterhin bezüglich ihres Einflusses auf die globale Perfusion (Thermodilution, Lithiumdilution) und die Mikroperfusion (Skelettmuskulatur, Spanchnikusgebiet) mithilfe von Infrarotspektroskopie und Laserdoppler Technik untersucht.
Anhand von klinischen Anästhesien bei verschiedenen operativen Eingriffen wird der Einfluss der Lungenfunktion auf das Aufwachverhalten und Aufwachqualität bezüglich einer Risikoreduktion beurteilt.

Results:

K. Hopster, Ch. Hopster-Iversen, K. Rohn, S.B.R. Kästner (2015) Temporal and concentration effects of isoflurane anaesthesia on intestinal tissue oxygenation and perfusion in horses. Vet. J. 205 (1): 62-68.

 

Hopster K, Jacobson B, Hopster-Iversen C, Rohn K, Kästner SBR (2016) Histopathological changes and mRNA expression in lungs of horses after inhalation anaesthesia with different ventilation strategies. Res Vet Sci. 107: 8-15.

 

Hopster, K., A. Wogatzki, F. Geburek, A. K. Rötting, S.B.R. Kästner (2017)

Effects of positive end-expiratory pressure titration on intestinal oxygenation and perfusion in isoflurane anaesthetized horses. Equine Vet J. 49(2):250-256.

 

T. D. Ambrisko, K. Hopster, , J. Stahl, J. P. Schramel, S. B. R. Kästner, Y. Moens. (2017) Assessment of distribution of ventilation and regional lung compliances by electrical impedance tomography in anaesthetized horses undergoing alveolar recruitment manoeuvre Vet Anaesth Analg. http://dx.doi.org/10.1016/j.vaa.2016.03.001 early online, Jan 12 2017

 

Cooperation Partners:

Prof. Dr. B. von Rechenberg, MRSU, Vetsuisse Fakultät, Universität Zürich

Prof Yves Moens, Veterinaranästhesie und perioperative Intensivmedizin Universität Wien

Funding: external

Project Details:
Die "Innere Uhr" der Säugetiere ist in den suprachiasmatischen Nuclei (SCN) des Hypothalamus lokalisiert. Der SCN besteht aus ca. 16 000 Neuronen und Gliazellen, wobei jedes einzelne Neuron durch Rückkopplungsschleifen der Genexpression einen eigenständigen Oszillator mit eigenem Takt darstellt. Im intakten Kerngebiet sind jedoch alle einzelnen Neurone zu einem übergeordneten Taktgeber synchronisiert. Das Kerngebiet koordiniert so Rhythmen von physiologischen Funktionen und auch von Verhaltensweisen und synchronisiert sie mit dem 24-Stunden Tag. Der Mechanismus dieser Synchronisation ist immer noch unbekannt. Neuere Untersuchungen lassen vermuten, dass die Astrocyten dabei eine entscheidende Rolle spielen. Die mögliche Kommunikation zwischen Neuronen und Astrozyten soll mit Hilfe von Zellkulturen der SCN-Zellen von Dsungarischen Zwerghamstern (Phodopus sungorus) untersucht werden.

Project Details:
Immunhistochemische Charakterisierung des plazentären Zytoskeletts der Ratte im Verlauf der Gravidität mit besonderem Augenmerk auf die Anwesenheit von Glykogenzellen und Deziduazellen

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Vibeke Dantzer, Universität Kopenhagen, Dänemark

Prof. Dr. Eric Betti, Ecole National Veterinaire Nantes, Frankreich

Funding: Zentralverband der deutschen Geflügelwirtschaft e. V., 100.000 EUR

Project Details:
Verbesserung konventioneller und molekularbiologischer Methoden zum Nachweis von Clostridium botulinum-Toxinen beim Geflügel.