Determinanten von 5mC- DNA-Methylierung in natürlichen Populationen der Rauchschwalbe

• Antragstellerin: Dr. Sarah Mueller
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521532636

Die Miteinbeziehung nicht-genetischer Faktoren in die traditionelle Evolutionstheorie führt zu einer Erweiterung unseres Verständnisses von Evolution. Ähnlich wie genetische Mutationen können epigenetische Modifikationen der DNA Sequenz phänotypische Veränderungen bewirken und unabhängigen evolutionären Veränderungen unterliegen. Wenn sie stabil vererbt werden und unabhängig von genetischer Variation sind, haben sie das Potenzial, evolutionäre Populationsprozesse zu beeinflussen. Trotz vielversprechender Beispiele aus der Pflanzenwelt, ist die Bedeutung von Chromatinmodifikationen für evolutionäre Prozesse in natürlichen Tierpopulationen unklar. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Variation des DNA-Methylierung in wildlebenden Rauchschwalben (Hirundo rustica) zu dokumentieren und die Verbindung zwischen genetischer Variation und DNA-Methylierung zu quantifizieren. Dazu werde ich genomweitegenetische Variabilität (WGS-Daten) mit 5-Methyl-Cytosin (5mC)-DNA-Methylierung (RRBS-Daten) vergleichen. Um den jeweiligen Beitrag genetischer und ökologischer Faktoren zur Methylomvariation zu entschlüsseln, werde ich Individuen von allen sechs beschriebenen Unterarten sowie Individuen aus zwei Hybridzonen untersuchen. Zunächst werde ich populationsgenetische Techniken anwenden, um das evolutionäre Signal, das sowohl in der Methylom- als auch in der genetischen Variation enthalten ist, zu quantifizieren und das Ausmaß potentieller Kovariation zwischen den beiden Faktoren zu bestimmen. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse, werde ich den Beitrag von ökologischen und genetischen Faktoren, die die DNA-Methylierungsvariation bestimmen, im Detail untersuchen. Da Hybridzonen auf natürliche Weise sowohl Elemente traditioneller genetischer Rückkreuzung als auch von 'common garden' Experimenten vereinen, werde ich die Proben aus diesen Gebieten dazu nutzen, den Beitrag von cis- und trans-regulatorischen Elementen zur DANN-Methylierungsvariation zu untersuchen. Das vorgeschlagene Projekt wird wertvolle Erkenntnisse über die Methylierungsvariation in natürlichen Populationen beitragen, und das Potenzial für eine autonome Funktion der Chromatinmodifikation zur Evolution bewerten.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle