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Projekt
Entstehung, Verlust und Regulation von De Novo genen
Antragsteller
Professor Dr. Erich Bornberg-Bauer; Professor Dr. John Parsch
Fachliche Zuordnung
Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
Bioinformatik und Theoretische Biologie
Bioinformatik und Theoretische Biologie
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 503272152
In den letzten Jahren hat sich das Verständnis zur Entstehung neuer Proteine und deren Funktion stark verändert. Das früher vorherrschende Modell zur entstehung neuer Proteine gingen davon aus, dass kleine, adaptive Veränderungen in Duplikaten bekannter Gene zur Entstehung neuer Proteine mit neuen Funktionen führen. Neuere Forschungen haben jedoch gezeigt, dass neue proteinkodierende Gene "de novo" aus zuvor nicht kodierender DNA entstehen können. Obwohl einige der Mechanismen, die der de novo-Genentstehung zugrunde liegen, inzwischen bekannt sind, gibt es kein kohärentes Bild darüber, wie und wie oft neue proteinkodierende Gene entstehen, eine Funktion erlangen und sich in einer Population verbreiten. Ziel dieses Projekts ist es, die kurz- und langfristige evolutionäre Dynamik der Entstehung, des Verlustes und der Rgulierung von de novo Genen zu charakterisieren. Zu diesem Zweck werden die Genome und Transkriptome mehrerer Drosophila-Arten sequenziert, die 3–40 Millionen Jahren evolutionärer Divergenz, einschließlich mehrerer Genome aus verschiedenen Populationen pro Art. Durch die Verwendung von Populationen können die jüngsten Ereignisse, wie zB die Entstehung von regulatorischen Sequenzen, die möglicherweise die Expression einer intronischen oder intergenischen Region ausgelöst haben präzise nachvollzogen werden. Die Einbeziehung längerer Zeiträume ermöglicht es andererseits zu verstehen, wie oft proteinkodierende Gene de de novo entstehen und wie oft sie verloren gehen – wahrscheinlich, weil sie keine ausreichend wichtige Funktion Funktion übernommen haben, so dass Selektion solch ein Gen verworfen hat. Es werden bioinformatische, populationsgenetische und experimentelle genetische Funktionsanalysen durchgeführt, um unser Verständnis dafür zu erweitern, wie sich Genome im Laufe der Zeit verändern und neue molekulare und phänotypische Merkmale hervorbringen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
