Overview of research projects

Project Details:
Die Vermittlung und die Erhaltung der Zellpolarität sind wichtig zur ordnungsgemäßen Funktion der Zelle und ihrem umgebenden Gewebe. Ein wichtiger Signalgeber hierbei ist die Gravitation. Kommt es zum Verlust der Polarität, beispielsweise durch Defekte in polaritätsvermittelnden Genen, kommt es in der Regel zu Tumoren. Aufgrund ihres komplexen anatomischen und genetischen Aufbaus sind die dafür relevanten genregulatorischen Zusammenhänge bislang nicht hinreichend charakterisiert.
In diesem Projekt werden Veränderungen in der Genaktivität in dem einfach aufgebauten Meerestier, Trichoplax adhaerens, unter simulierter Schwerelosigkeit untersucht.
Das Projekt wird in Kooperation mit dem Gravitationsbiologen Dr. Jens Hauslage vom Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) in Köln und Patrick Humbert, Professor für Krebsbiologie von der La Trobe University in Melbourne durchgeführt.

Cooperation Partners:

Deutsches Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR);

La Trobe University in Melbourne

Funding: VolkswagenStiftung, 6.569 EUR

Project Details:
The project aims to employ modern genetic tools to identify lemur populations of high conservation value to help prioritizing conservation efforts and to develop and implement conservation strategy for the most threatened and valuable lemur populations. The following points constitute the major project objectives: Objective 1: Identify and sample suitable populations of two lemur model species in the study region. Objective 2: Characterize the populations with regard to their genetic diversity, genetic uniqueness, and genetic connectivity to identify the site(s) with the highest conservation value and concern.

Cooperation Partners:

Dr. Fano Ratsoavina, Universität Antananarivo, Madagaskar

Helena Teixeira, PhD, University of La Réunion, La Réunion

Funding: BMBF - DLR Projektträger, Teilprojekt aus dem BIODIVERSA Programm der EU, 301.195 EUR

Project Details:
The global biodiversity crisis that is affecting ecosystems worldwide is a major subject of concern and is expected to worsen with ongoing global changes. Climate change together with other anthropogenic factors will lead to the displacement of many favorable environments in the next decades owing to fast altitudinal and latitudinal shifts, with greatest predicted impacts in biodiversity hotspots. These shifts will lead to an increase in Habitat Loss and Fragmentation (HL&F), the main threats to Biodiversity worldwide. There is therefore a need to understand the consequences of HL&F, and to identify the barriers to gene flow at various spatial and temporal scales. We study HL&F in the context of past and future environmental changes, across taxa and regions. We use Madagascar as a model region and use comparative genomic analyses to infer generalizable critical features of ecological networks across various taxonomic and spatial scales. In particular, we identify barriers to gene flow based on genomic datasets and study the effects of forest fragmentation on the vegetation, and the abundance and parasite load of two mouse lemur and two rodent species.

Results:

Mercado-Malabet, F.; Ramsay, M.S.; Chell, C.; Andriatsitohaina, B.; Radespiel, U.; Lehman, S.M. (2024). Where the small things are: Modelling edge effects on mouse lemur population density and distribution in northwestern Madagascar. Am. J. Primatol., 87, e23621. https://doi.org/10.1002/ajp.23621.

 

Ramsay, M.S.; Sgarlata, G.; Barratt, C.D.; Salmona, J.; Andriatsitohaina, B.; Kiene, F.; Manzi, S.; Ramilison, M.L.; Rakotondravony, R.; Chikhi, L.; Lehman, S.M.; Radespiel, U. (2023): Effects of forest fragmentation on connectivity and genetic diversity in an endemic and an invasive rodent in northwestern Madagascar. Genes, 14(7), 1451. https://doi.org/10.3390/genes14071451.

 

Kiene, F.; Springer, A.; Andriatsitohaina, B.; Ramsay, M.S.; Rakotondravony, R.; Strube, C.*; Radespiel, U.* (2023): Filarial infections in lemurs: Evidence for a wide geographical distribution and low host specificity among lemur species. Am. J. Primatol., 85(2), e23458. DOI: 10.1002/ajp.23458 (*: joint senior authors)

 

Kiene, F.; Antriatsitohaina B.; Ramsay, M.S.; Rakotondravony, R.; Strube, C.*; Radespiel, U.* (2021): Habitat fragmentation and vegetation structure impact gastrointestinal parasites of small mammalian hosts in Madagascar. Ecology and Evolution 11, 6766-6788. Doi: 10.1002/ece3.7526.

 

Andriatsitohaina, B.; Romero-Mujalli, D.; Ramsay, M.S.; Kiene, F.; Rasoloharijaona, S.; Rakotondravony, R.; Lehman, S.M.; Radespiel, U. (2020): Effects of habitat edges on vegetation structure and the vulnerable golden-brown mouse lemur (Microcebus ravelobensis) in northwestern Madagascar. BMC Ecology 20, 69. https://doi.org/10.1186/s12898-020-00337-z.

Cooperation Partners:

Dr. Lounès Chikhi, IGC, Oeiras, Portugal

Prof. Olivier Mazet, Universität Toulouse, Frankreich

Dr. Guillaume Besnard, Universität Toulouse, Frankreich

Dr. Jordi Salmona, Universität Toulouse, Frankreich

Prof. Shawn Lehman, Universität Toronto, Canada

Dr. Romule Rakotondravony, Universität Mahajanga, Madagaskar

Prof. Solofonirina Rasoloharijaona, Universität Mahajanga, Madagaskar

Travis Steffens, PhD, University of Guelph, Canada; Planet Madagascar

Funding: DFG, 299.200 EUR

Project Details:
Marked climatic oscillations between glacial and interglacial periods had worldwide consequences for vegetation as well as animal population dynamics. The importance of these shallow-time (on geological and evolutionary timescales) geographic dynamics for shaping current biodiversity and biogeography patterns is increasingly stressed, although rarely analyzed in an innovative integrated manner. One of the necessary steps in order to understand the drivers of biodiversity is to synergize the efforts from various research fields by, for example, reconstructing the interplay between the degree and frequency of historic forest cover changes and demographic changes of forest-dependent organisms. This study aims to integrate validated records of vegetation and climate dynamics with inferred population dynamics to reconstruct the dynamics of forest landscapes and of populations of forest dwelling species over space and time in a primate model endemic to Madagascar. Madagascar developed a unique biodiversity during its long isolated history. Despite the long-lasting interest in the natural history of the island, much is still unknown about the biodiversity dynamics and long-term ecology of this continental island. This multidisciplinary project aims to integrate demographic inferences based on molecular datasets of mouse lemurs with validated high resolution vegetation dynamics based on paleoecological reconstructions obtained from the same study sites reaching back to the Last Glacial Maximum (LGM). To reach these goals, study sites in northwestern and northern Madagascar were visited for the joint collection of (paleo)ecological and population datasets and samples of mouse lemurs in direct vicinity to each other. For the paleoecological part sediment cores from lakes were drilled and complemented with samples of modern pollen rain and vegetation data. The sediment cores are subjected to temporal high-resolution pollen and charcoal analyses, radiocarbon dating and multivariate modelling of the vegetation and climate dynamics over time and space. The lemur samples are analyzed by applying RADSeq and NextSeq sequencing techniques on various subsets of samples. This study will contribute substantially to a deeper understanding of the evolutionary history and future prospects of lemur populations in view of ongoing habitat fragmentation and future climate change.

Results:

Montade, V.; Bremond, L.; Teixeira, H.; Kasper, T.; Daut, G.; Rasoamanana, E.; Pamavovolona, P.; Favier, C.; Arnaud, F., Radespiel, U.; Behling, H. (2024): Montane rain forest dynamics under changes in climate and human impact during the past millennia in northern Madagascar. R. Soc. Open Science, 11, 230930. https://doi.org/10.1098/rsos.230930.

 

Teixeira, H; Salmona, J; Arredondo, A.; Mourato, B; Manzi, S.; Rakotondravony, R.; Mazet, O; Chikhi, L.; Metzger, J; Radespiel, U. (2021): Impact of model assumptions on demographic inferences - the case study of two sympatric mouse lemurs in northwestern Madagascar. BMC Ecol. Evol. 21, 197. https://doi.org/10.1186/s12862-021-01929-z.

 

Teixeira, H.; Montade, V.; Salmona, J.; Metzger, J.; Bremond, L.; Kasper, T.; Daut, G.; Rouland, S.; Ranarilalatiana, S.; Rakotondravony, R.; Chikhi, L.; Behling, H.; Radespiel, U. (2021): Past environmental changes affected lemur population dynamics prior to human impact in Madagascar. Comm. Biol. 4, 1084. https://doi.org/10.1038/s42003-021-02620-1.

Cooperation Partners:

Prof. Hermann Behling, Universität Göttingen

Dr. Vincent Montade, Universität Montpellier, Frankreich

Dr. Lounès Chikhi, IGC, Oeiras, Portugal

Dr. Jordi Salmona, Universität Toulouse, Frankreich

Prof. Solofonirina Rasoloharijaona, Universität Mahajanga, Madagaskar

Dr. Romule Rakotondravony, Universität Mahajanga, Madagaskar

Funding: GKF, Tübitak; FAZIT Stiftung, 100.000 EUR

Project Details:
Die Bedeutung von Th 17 Zellen wurde bei Steril-eitriger Meningitis-Arteritis untersucht. Derzeit wird diese Zellpopulation bei Hunden mit Epilepsie und Bandscheibenvorfällen evaluiert.

Funding: Bundesministerium für Gesundheit, 817.081 EUR

Project Details:
Mit Schreiben vom 15. Dezember 2015 hat die WHO unter der Referenznummer DEU-134 das Institut für Biometrie, Epidemiologie und Informationsverarbeitung an der Tierärztlichen Hochschule Hannover als "WHO Collaborating Centre for Rese-arch and Training for Health at the Human-Animal-Environment Interface" (WHO CC HAEI) designiert. Das WHO-Zentrum unterstützt auch weiterhin die WHO und ihre Mitgliedsstaaten. Die neue Designationperiode läuft nun für weitere zwei Jahre bis zum 17. Dezember 2023.
Der Aufgabenbereich (Terms of Reference, ToR) für das WHO CC HAEI wurde auf-grund der Umstrukturierung der AMR-Division neu formuliert. Seit dem 18. De-zember 2021 bis zum Ende der Designationperiode finden die Aufgabenbereiche TOR (i) und TOR (II) wie folgt Anwendung:
TOR (i) Unterstützung der WHO und ihrer Mitgliedsstaaten bei der Entwicklung und Umsetzung von GLASS ("Global Antimicrobial Surveillance System") unter der Lei-tung der WHO.
TOR (ii) Ausweitung des Konzepts für das "Tricycle"-Projekt zur Schließung der Übertragungslücke zwischen Antibiotikaresistenzen beim Menschen und beim Tier unter der Leitung der WHO.

Cooperation Partners:

AMR Division, World Health Organization (WHO), Genf, Schweiz (weitere Informationen siehe https://www.who.int/health-topics/antimicrobial-resistance)

Funding: VIPER

Project Details:
Die In-situ-Hybridisierung stellt eine wichtige Methode dar, um die Entdeckung neuartiger Viren mit histologischen Veränderungen im Gewebe zu korrelieren. Da verschiedene Protokolle der In-situ-Hybridisierung existieren, ist es wichtig zu untersuchen, ob diese Protokolle in Ihrer Spezifität und Sensitivität, möglicherweise Virus- und/ oder Gewebe-abhängig variieren, um auch gegebenenfalls eine sehr geringe Menge viraler Nukleinsäuren detektieren zu können.
Im Rahmen der vorliegenden Studien sollen verschiedene Erkrankungen, insbesondere des zentralen Nervensystems, die mit einer nicht-eitrigen Entzündung einhergehen, mittels Next Generation Sequencing und im Kontext mit in-situ-Hybridisierung bezüglich einer möglichen Virusätiologie, auch unter Einbeziehung von doppelschichtig RNA spezifischen Sonden entsprechend abgeklärt werden.

Project Details:
Das Tumormikromilieu stellt einen essentiellen Faktor sowohl beim Tumorwachstum als auch der Tumortherapie dar. Eine Komponente des Tumormikromilieus repräsentiert die Gefäßversorgung der Neoplasien, da Tumoren ohne vaskulären Anschluss ein limitiertes Größenwachstum bis zu einer kritischen Größe aufweisen, über die hinaus eine Versorgung der Zellen über Diffusion nicht mehr möglich ist. Des Weiteren weist das Tumormikromilieu infiltrierende Entzündungszellen auf, die sowohl wachstumsfördernde als auch -hemmende Effekte entfalten können. Das Tumormikromilieu stellt daher einen wesentlichen Angriffspunkt für neue therapeutische Interventionen dar. Histiozytäre Sarkome sind maligne Tumoren, die sowohl beim Hund als auch beim Menschen mit einer schlechten Prognose einhergehen und für die effektive Therapien oft nicht verfügbar sind. Daher stellt die virale Onkolyse einen faszinierenden Ansatzpunkt für die Erweiterung des Therapiespektrums dieser Neoplasie dar. Im vorliegenden Projekt soll der Einfluss einer kaninen Staupevirusinfektion auf kanine histiozytäre Sarkomzellen unter standardisierten in vitro Bedingungen als auch in einem murinen Xenotransplantationsmodell detailliert analysiert werden.

Project Details:
Im Rahmen der Dienstleistungen werden kontinuierlich Proben diverser Futtermittel (inkl. Tränkwasser) von Tierhaltern und Tierärzten auf ihre chemische Zusammensetzung, aber auch hinsichtlich ihrer hygienischen Qualität untersucht und bewertet. In entsprechenden Intervallen erfolgen dann Auswertungen, wobei die vorberichtlichen Informationen im Kontext zu den Untersuchungsergebnissen berücksichtigt werden. Auf diese Weise entstehen nicht zuletzt Kasuistiken, die für die Ausbildung der Studierenden, aber auch für die Fortbildung von Tierärzten, Tierhaltern oder auch Mischfutterherstellern von größtem Wert und Nutzen sind.

Funding: BMBF, DFG (Ra 502/7), DAAD, VolkswagenStiftung, Bundesamt für Naturschutz, BIOPAT e.V., private Spender, 292.450 EUR

Project Details:
The development of effective conservation measures for endangered species requires a detailed knowledge on the remaining individual numbers, the distribution of species and the factors causing potential threats to their survival. Moreover, it is important to understand the degree of intra-specific differentiation (e.g. phenotypic, ecological, genetic) that can be the result of rather recent (anthropogenic) or ancient evolutionary processes (barriers, landscape). The aim of this project is to understand the population structure of different lemur species across their distribution in view of drastic anthropogenic disturbances. Ancient and recent processes of genetic differentiation shall be identified in order to develop effective conservation measures. With this analysis, we will gain important insights into the evolutionarily significant units as well as and the management units of these threatened primates that will be needed to formulate long-term management plans.

Results:

e.g.

 

Van Elst, T.; Sgarlata, G.M.; Schüßler, D.; Tiley, G.P.; Poelstra, J.W.; Scheumann, M.; Blanco, M.B.; Aleixo-Pais, I.G.; Evasoa, M.R.; Ganzhorn, J.U.; Goodman, S.M.; Hasiniaina, H.F.; Hohenlohe, P.A.; Ibouroi, M.T.; Iribar-Poluzuelo, A.; Jan, F.; Kappeler, P.M.; Le Pors, B.; Manzi, S.; Olivieri, G.; Rakotonanahary, A.N.; Rakotondranary, S.J.; Rakotondravony, R.; Ranaivoarisoa, J.F.; Randrianambinina, B.; Rasoloarison, R.M.; Rasoloharijaona, S.; Rasolondraibe, E.; Teixeira, H.; Zaonarivelo, J.R.; Louis, E.E. Jr.; Yoder, A.D.; Chikhi, L.; Radespiel, U.; Salmona, J. (2024): Integrative taxonomy clarifies the evolution of a cryptic primate clade. Nature Ecology and Evolution, 9, 57-72. https://doi.org/10.1038/s41559-024-02547-w.

 

Schüßler, D.; Rabemananjara, N.R.; Radriarimanga, T.; Rafamantanantsoa, S.M.; Randimbiharinirina, R.D.; Radespiel, U.; Hending, D. (2024): Phaner furcifer - The ghost lemur of northeastern Madagascar? Lemur News, 24, 19-23.

 

Schüßler, D., Rafmantanantsoa, S.M.; Ratsimbazafy, J.H.; Richter, T.; Radespiel, U. (2023): Documentation of commercial and subsistence hunting of Critically Endangered Black-and-white Ruffed Lemurs (Varecia variegata) in northeastern Madagascar. Biodiversity and Conservation. https://doi.org/10.1007/s10531-023-02744-2.

 

Schüßler, D.; Rabemananjara, N.R.; Radriarimanga, T.; Rafamantanantsoa, S.M.; Randimbiharinirina, R.D.; Radespiel, U.; Hending, D. (2023): Extinct or elusive? New sightings of the Hairy-eared Dwarf Lemur (Allocebus trichotis), habitat characteristics and ecological niche modeling shed light on a small-bodied nocturnal lemur. Am. J. Primatol., 85(4), e23473. http://doi.org/10.1002/ajp.23473.

 

Ramilison, M.L.; Andriatsitohaina, B.; Chell, C.; Rakotondravony, R.; Radespiel, U.; Ramsay, M.S. (2021): Distribution of the critically endangered Coquerel?s Sifaka (Propithecus coquereli) in a fragmented landscape. Afr. J. of Ecology 59, 350-358. Doi:10.1111/aje.12844.

Cooperation Partners:

Prof. B. Randrianambinina, University of Mahajanga, Madagaskar

Dr. R. Rakotondravony, University of Mahajanga, Madagaskar

Prof. S. Rasoloharijaona, University of Mahajanga, Madagaskar

Dr. L. Chikhi, Universität Toulouse, Frankreich

Prof. M.W. Bruford, Cardiff University, UK

Dr. D. Rakotondravony, University of Antananarivo, Madagaskar

Dr. F. Ratsoavina, University of Antananarivo, Madagascar

Prof. J. Ratsimbazafy, University of Antananarivo, Madagascar

Groupe d'Étude et de Recherche sur les Primates de Madagascar, Madagaskar