GRK 2526:  GenEvo - Die Rolle von Genregulation für die Evolution: von molekularen zu erweiterten Phänotypen

• Fachliche Zuordnung: Zoologie ; Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407023052

Die natürliche Auslese verändert Allelfrequenzen auf der Grundlage des Erfolgs von Phänotypen, jedoch ist der Weg vom Genotyp zum Phänotyp komplex und von der Regulierung der Genaktivität abhängig. Gene werden über sequenzbasierte und andere Mechanismen reguliert, darunter Cis-Elemente, Transkriptionsfaktoren, nicht-kodierende RNAs, Histon- und DNA-Modifikationen sowie andere post-transkriptionelle / translationale Prozesse. Die relative Bedeutung dieser Regulatoren ist noch weitgehend ungeklärt. Das wissenschaftliche Ziel von GenEvo ist, die Evolution komplexer, vielschichtiger Genregulationssysteme zu verstehen und zu ergründen, wie sie adaptive Phänotypen hervorbringen. Wir analysieren, wie die Interaktion genetischer und epigenetischer Information Phänotypen formt und wie biotische und abiotische Faktoren diesen Prozess beeinflussen. Wir erforschen Prozesse und Bedeutung epigenetischer Vererbung und wie Regulationsmechanismen evolvieren. Wir übertragen an klassischen Modellen entwicklete Methoden auf andere Taxa und intergrieren die Erkenntnisse in den ökologischen Kontext des jeweiligen Organismus. Wir erweitern unsere Studien zu erweiterten Phänotypen, die sich aus interspezifischer regulatorischer Interferenz ergeben, um zu erforschen, wie Zellen, Geschlechter und genomische Elemente die Genexpression beeinflussen. GenEvo bringt hierfür Forschende aus der Evolutions- und Molekularbiologie zusammen und hat erfolgreich exzellente Wissenschaftler/innen aus unserem wissenschaftlichen Kernbereich rekrutiert. Die Integration von Humboldtprofessorin Hanna Kokko ermöglicht die Verknüpfung, empirischer Daten mit theoretischen Modellen, wobei der theoretische Schwerpunkt auf der evolutionären Rolle transgenerationaler epigenetischer Vererbung und auf der Evolution phänotypischer Plastizität liegt. GenEvo vermittelt neuen Generationen junger Forschender die Fähigkeit, bisher getrennte Bereiche (Evolution und Genregulation) aus zwei Blickwinkeln (theoretisch und experimentell) zu integrieren. Unser Ausbildungsprogramm wird weiterhin Promovierende in Epigenetik, Genregulation, modernsten "Omics"-Techniken, Bioinformatik und Evolution ausbilden, jetzt mit einem noch stärkeren Fokus auf Evolutionstheorie - eine einzigartige Kombination. GenEvo wird derzeit von 25 Doktorandinnen und 14 Doktoranden aus 15 Ländern getragen. Unsere Promovierenden werden auf vielen Ebenen betreut: ihre interdisziplinäre Betreuer, "PhD-Buddies" und den Promotionsausschuss. Wir bieten eine breite wissenschaftliche Ausbildung, die über Vorlesungen hinausgeht und praktische Kurse zu modernsten Methoden sowie interdisziplinäre Kompetenzen, Netzwerktreffen und Sommerschulen umfasst. Wir haben eine enge Gemeinschaft aufgebaut, um Ideenaustausch zu fördern und jungen Forschenden ein Sprungbrett für eine erfolgreiche Karriere zu bieten. GenEvo bildet somit neue Generationen von interdisziplinär Forschenden aus und treibt gleichzeitig das Feld Genregulation in der Evolution voran.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
• Sprecherin: Professorin Dr. Susanne Foitzik
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Joan Barau, Ph.D.; Professor Peter Baumann, Ph.D.; Professor Dr. Joachim Burger; Thomas Joseph Colgan, Ph.D.; Professorin Meret Huber, Ph.D.; Professorin Dr. Ann Kathrin Huylmans; Claudia Isabelle Keller Valsecchi, Ph.D.; Professor René Ketting, Ph.D.; Professorin Dr. Hanna Kokko; Professorin Helen May-Simera, Ph.D.; Professorin Dr. Eva Wolf; Professor Shuqing Xu, Ph.D.