EVOBOOSTER - Bedeutung von Transposons für die Entstehung regulatorischer Netzwerke am Beispiel schnell evolvierender Merkmale

• Antragsteller: Professor Dr. Manfred Schartl, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316652466

Aufgrund ihres repetitiven Vorkommens und ihrer Mobilität haben Transposons das Potenzial evolutionäre Prozesse auf genomischer Ebene zu beschleunigen, indem sie gebrauchsfertige Regulationssequenzen schnell verbreiten, sodass neue Genregulierungen generiert und regulatorische Netzwerke neu verknüpft werden können. Dies könnte eine rasche Diversifizierung, Anpassung und Artbildung in erheblichem Maße fördern. Fische bieten ein vorzügliches Modell, um diese Hypothese zu testen, da sie ein hohes Maß an Diversität in fast alle Facetten ihrer Biologie zeigen. Zusätzlich enthalten Fische in ihren Genomen weit mehr Familien von Transposons als Säugetiere und anderen Wirbeltiere. In diesem Projekt wollen wir die Auswirkungen von Transposons auf die Geschlechtsbestimmung und die Pigmentierung untersuchen, die beide in Fischen hypervariabel sind. Wir werden systematisch cis-regulatorische Sequenzen identifizieren und funktionell analysieren, welche mit Genen assoziiert sind, die in männlichen und weiblichen Gonaden oder während der normalen und malignen Pigmentzellentwicklung exprimiert werden oder die an Transkriptionsfaktoren mit wichtigen Funktionen in der Geschlechtsbestimmung oder Pigmentierung binden. Regulatorische nicht-kodierende RNAs, die von Transposons stammen und in den Gonaden und Pigmentzellen exprimiert werden, sollen ebenso identifiziert und funktionell untersucht werden. Dieses Projekt, das zwei Teams mit komplementären Know-how (Partner 1, M Schartl, Würzburg: Biologie der Geschlechtsbestimmung und der Pigmentierung; Partner 2, JN Volff, Lyon: Transposons und Genomvariabilität) einbezieht, wird neue Erkenntnisse bringen im Hinblick auf die Rolle, die das Mobilom bei der regulatorischen Variabilität in lebenden Organismen spielt und wird die mögliche Rolle von Transposons für die Förderung einer schnellen Artbildung und adaptiver Reaktionen auf Veränderungen der Umwelt zeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Professor Dr. Jean-Nicolas Volff