Welchen Einfluss haben konvergente vs. linienspezifische molekulare Veränderungen auf konvergente Anpassungen

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Hiller
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458895683

Die konvergente (wiederholte) Evolution ähnlicher Merkmale in unabhängigen evolutionären Abstammungslinien ist eines der faszinierendsten evolutionären Phänomene. Frühere Studien haben bemerkenswerte Beispiele aufgezeigt, bei denen ähnliche oder manchmal sogar dieselben genomischen Änderungen der Konvergenz von phänotypischen Anpassungen zugrunde liegen. Dies wirft eine fundamentale Frage auf: Welchen Einfluss haben konvergente vs. linienspezifische molekulare Veränderungen auf konvergente Anpassungen?Um diese Frage zu beantworten, fokussiert sich dieses Projekt auf konvergente Anpassungen an eine zuckerreiche Nahrung in unabhängigen Abstammungslinien von Fledermäusen, die sich hauptsächlich von Früchten und Nektar ernähren. Dazu werden wir einen integrativen Ansatz anwenden, der folgende Schritte umfasst: (i) die Generierung hoch-qualitativer und vollständiger Genome von strategisch ausgewählten Fledermäusen, zusammen mit der Bestimmung von Genexpressionsdaten aus Organen, die für den Zucker- und Insulinstoffwechsel eine wichtige Rolle spielen, (ii) die genomweite Anwendung von Computer Methoden, um systematisch fünf verschiedene Typen von Änderungen in Genen zu finden und damit umfassend konvergente und linienspezifische Gen-Änderungen zu entdecken, die für Anpassungen an eine zuckerreiche Nahrung relevant sind, (iii) die systematische Identifizierung konvergenter und linienspezifischer Änderungen von Genexpressionsmustern in Früchte- und Nektar-fressenden Fledermäusen.Zusammen werden diese Analysen das erste umfassende Bild von konvergenten sowie linienspezifischen Veränderungen aufzeigen, die für Anpassungen an eine zuckerreiche Ernährung bei Fledermäusen wichtig sind. Dies kann möglicherweise auch molekulare Targets aufdecken, die für die Erforschung von menschlichen Stoffwechselerkrankungen relevant sein können. Insgesamt wird dieses Projekt neue Einblicke in grundsätzliche Fragen zum Einfluss von konvergenten vs. linienspezifischen und Gensequenz- vs. Genexpressionsänderungen auf konvergente phänotypische Merkmale liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen