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Projekt
Die Evolution von Genomkompartmentierung in Ameisen der Gattung Cardiocondyla
Antragsteller
Professor Wojciech Makalowski, Ph.D.; Dr. Lukas Schrader
Fachliche Zuordnung
Evolution, Anthropologie
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 502787686
Transposable Elemente (TEs) tragen erheblich zur Genomevolution bei, indem sie die Struktur oder Expression von Genen verändern, epigenetische Modifikationen beeinflussen oder zum Umbau der Genomstruktur beitragen. Die genomweite Verteilung und Frequenz von TEs kann sich im Verlauf der Evolution rasant verändern, beeinflusst durch Selektion, drift, demographische Faktoren und das Zusammenspiel zwischen TEs und molekulare Verteidigungsmaßnahmen des Wirtes. Das Genom der invasiven Ameisenart Cardiocondyla obscurior ist stark kompartimentiert, da einige Regionen im Vergleich zum Rest des Genoms erheblich mit TEs angereichert sind. Diese Kompartimentierung unterteilt das Genom in schnell evolvierende TE-reiche und langsam evolvierende TE-arme Bereiche, was es der Ameise vermutlich ermöglicht sich besonders schnell an neue Umweltbedingungen anpassen zu können. Wie eine derart extreme TE Verteilung evolviert ist und ob eine ähnliche Genomstruktur auch in anderen Ameisenarten vorkommt ist unklar. Zur Beantwortung dieser Fragen sollen verschiedene Cardiocondyla Arten und andere Ameisen untersucht werden, um TE-abhängige Dynamiken der Genomevolution bei Ameisen nachzuvollziehen. Hierfür soll in einem model-clade Ansatz die Gattung Cardiocondyla mit Methoden der vergleichenden evolutionären Genomik, Populationsgenomik und Transkriptomik untersucht werden, um das Zusammenspiel von TEs und der strukturellen und regulatorischen Genomevolution zu verstehen. Zusätzlich soll eine neue Methode zur de novo Identifikation von TEs entwickelt und zur Annotation und Analyse von TEs in ~170 neu sequenzierten Ameisengenomen genutzt werden. Die hier dargestellte Forschung wird unser Verständnis wie TEs die Genomevolution und das Entstehen adaptiver Veränderungen bei Ameisen beeinflusst haben erheblich erweitern.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
