Evolution von Geschlechtschromosomen, Geschlechtsbestimmungsystemen und Rekombination und ihre Bedeutung für Speziation und Schutz von Amphibien

• Applicant: Privatdozent Dr. Matthias Stöck
• Subject Area: Evolution, Anthropology
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 213721627

Die meisten Wirbeltiere reproduzieren geschlechtlich, wodurch es zu Rekombination und „Reinigung“ der Genome von schädlichen Mutation kommt. Im Gegensatz zu den heteromorphen Geschlechtschromosomen von Säugetieren und Vögeln haben die meisten wechselwarmen Wirbeltiere homomorphe (morphologisch nicht unterscheidbare), so auch die Geschlechtschromosomen der meisten (96%) der 6800 Amphibienarten. Während alle untersuchten Amphibien genetische Geschlechtsbestimmung aufweisen, sind Kenntnisse zur Evolution von Geschlechtsbestimmungssystemen, - mechanismen und -chromosomen noch gering. Basierend auf fortgeschritten eigenen Vorarbeiten, umfasst mein innovativer Ansatz die Anwendung (Mikrosatelliten) sowie Neuentwicklung (SNPs und Sequenzmarker aus Transkriptom-Sequenzierung) DNA-basierter Marker auf zwei Radiationen Paläarktischer Forschlurche (Kröten, Laubfrösche) um: (i) ihre Geschlechtsbestimmungssysteme (XX/XY oder ZZ/ZW) zu erforschen, (ii) Hypothesen zur Geschlechtschromosomen-Homomorphie zu testen, (iii) Hypothesen aus der Haldanschen Regel in sekundären Kontakt- und Hybridzonen in Relation zur Divergenzzeit zu untersuchen, (iv) Rekombinationsraten von Autosomen gegenüber Geschlechtschromosomen und Diploiden gegenüber Polyploiden zu erforschen, (v) die Rolle der Geschlechtschromosomen bei der Speziation und Polyploidisierung von Amphibien zu untersuchen, (vi) und diese Erkenntnisse auf Substanzen mit bekanntem endokrinen Disruptionspotential für Amphibien anzuwenden, um langfristig Verunreingungsgrenzwerte für aquatische Organismen, Umwelt und menschliche Gesundheit abzuleiten.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Professor Dr. Werner Kloas; Professor Manfred Schartl, Ph.D.