Vergleichende und experimentelle Ansätze zur Transkriptomik und genomischen Regulierung der Eusozialität bei den Furchenbienen

• Antragstellerin: Dr. Antonella Soro, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503229828

Eusozialität ist eine wichtige evolutionäre Innovation, die sich unabhängig voneinander mehrmals bei Insekten entwickelt hat. Anhand eines Stammbaums der Furchenbienen (Hymenoptera: Halictini), in dem die Eusozialität einmal auftrat, weiterentwickelt wurde und anschließend wiederholt verloren ging, wollen wir die Variationen in der Genexpression und deren Regulierung untersuchen, die mit dem Erwerb und dem anschließenden Verlust der Eusozialität einhergehen. Durch einen artenübergreifenden Vergleich der Expressionsprofile und der genomweiten Chromatinzugänglichkeit von ursprünglich solitären, eusozialen und abgeleiteten solitären Arten wollen wir, mit Hilfe von RNA-seq- und ATAC-seq Ansätzen, die genetischen und regulatorischen Veränderungen aufdecken, die mit dem Erwerb, der Ausprägung und dem Verlust von Sozialität verbunden sind. Diese Analysen werden durch die Untersuchung einer fakultativ sozialen Spezies in einem ‚common-garden‘ Experiment verstärkt, um die vorgeschlagenen Regulationsmechanismen, die der Ausprägung der Sozialität zugrunde liegen, zu testen. Unsere früheren Analysen haben Kandidatenloci für eine eingehende Analyse der Genexpression und ihrer Regulierung als Reaktion auf das soziale Umfeld geliefert. Durch eine umfassende Analyse, die Veränderungen in der Genexpression und deren Regulierung bis hin zum Phänotyp umfasst, wollen wir funktionelle transkriptomische und genomische Veränderungen aufzeigen, die die Sozialität in dieser plastischen Bienenlinie vorangetrieben haben könnten. Durch Sequenzanalysen von unterschiedlich exprimierten Genen werden wir auch untersuchen, wie die kastenbedingte Genexpression die erwarteten Muster der Proteinevolution beeinflusst, und so zum Verständnis des Einflusses der Eusozialität auf die Genomevolution beitragen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2349: Die Genomischen Grundlagen Evolutionärer Innovationen (GEvol)
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Robert Paxton