GRK 2984:  Evolutionäre Genomik: Konsequenzen diverser Reproduktionssysteme (EvoReSt)

• Fachliche Zuordnung: Pflanzenwissenschaften ; Mikrobiologie, Virologie und Immunologie ; Zoologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 516452003

Genom-Sequenzierungen sind eine Schlüsseltechnologie der modernen Biologie geworden and stellen eine wesentliche Komponente der Evolutionsbiologie dar. Reproduktionssysteme sind für alle Lebewesen wesentliche Faktoren für die Evolution von Genomen. Das Thema dieses Graduiertenkollegs ist die Erforschung von Ursachen und Konsequenzen verschiedener Reproduktionssysteme für Genome. Wir verfolgen hier fundamentale übergeordnete Fragestellungen: wie wird durch verschiedene Reproduktionsmodi die Degeneration des Genoms durch Mutationen vermieden? Wie interagieren Genome in Endosymbiosen unter verschiedenen Reproduktionsformen und mit lateralem Gentransfer? Wie kann die Methodik zur Analyse der Genom-Evolution verbessert werden? In Prokaryonten bewirkt die Kombination von lateralem Gentransfer (LGT) und klonaler Fortpflanzung netzartige Pangenom-Strukturen, wohingegen eukaryontischer Sex die Voraussetzung für vertikal evolvierende Linien sind. Rekombination durch LGT oder sexuelle Fortpflanzung ermöglichen die selektive Eliminierung von nachteiligen Mutationen. Wenig bekannt ist die Effizienz dieser Mechanismen bei verschiedenen Fortpflanzungssystemen (z.B. bei Selbstung) oder unterschiedlichen Lebenszyklen. Asexuelle Fortpflanzung kommt in verschiedenen Formen in Tieren, Pflanzen und Pilzen vor und beeinflusst die Evolution des Kern-Genoms. Die Organellen der Eukaryonten (Mitochondrien und Plastiden) entstanden durch Endosymbiose und stellen asexuelle Genome innerhalb der Zelle dar. Die Kompatibilität und Koordination der Kern- und Organellen-Genome ist für verschiedene Reproduktionsformen wenig untersucht. In diesem Graduiertenkolleg wollen wir folgende Schwerpunkte untersuchen: (1) die Evolution des Kerngenomes unter sexuellen und asexuellen Reproduktionsformen; (2) die Kompatibilität von Kern- und Organellengenome unter verschiedenen Reproduktionsformen; (3) die Mechanismen von lateralem Gentransfer zwischen Eukaryonten und Prokaryonten und in Prokaryonten mittels Bakteriophagen; (4) Verbesserung der Methoden zur Genom-Analyse, inklusive verbesserter Mutations-Selektionsmodelle. Wir ergänzen uns in der Expertise hinsichtlich Evolutionstheorie, Bioinformatik, und molekularbiologischen Techniken, um ein breit angelegtes Ausbildungsprogramm zu gewährleisten. Wir werden mit neuen, ausgewählten Modellsystemen arbeiten, da traditionelle Standard-Modellorganismen keine Variation in Reproduktionssystemen und den entsprechenden Evolutionsprozessen aufweisen. Unser Ausbildungsprogramm umfasst spezifische Seminare, workshops, Methodenkurse, Laborbesuche, Präsentationen bei Konferenzen, und ein gemeinsames Betreuungskonzept. Das Ziel dieses Graduiertenkollegs ist die Ausbildung einer neuen Generation von Biologen, die mit den Methoden der vergleichenden Genomik vertraut sind und sich einen evolutionsbiologischen Hintergrund erarbeitet haben. Dieses kombinierte Konzept wird die Promovierten für ein breites Spektrum von Karrieremöglichkeiten qualifizieren.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Georg-August-Universität Göttingen
• Beteiligte Institution: Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften
• Sprecherin: Professorin Dr. Elvira Hörandl
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Dr. Christoph Bleidorn; Professor Dr. Rolf Daniel; Dr. Ines Friedrich; Professor Dr. Mark Maraun; Professor Dr. Argyris Papantonis; Professorin Dr. Stefanie Pöggeler; Dr. Jochen Rink; Professor Dr. Stefan Scheu; Dr. Johannes Söding; Professor Dr. Jan de Vries; Dr. Sophie de Vries