Molekulare Evolution und SINE Transpositionen in Rodentia
Final Report Abstract
In der aufblühenden Ära der Genomanalysen ist eine eindeutige Vorstellung der evolutiven Historie von Organismen von zentraler Bedeutung. Komparative Genomik hält Einzug in alle biologischen und medizinischen Disziplinen, wobei der vergleichende Aspekt voraussetzt, dass die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Organismen genau bekannt sind. Um dies auf einem hohen Niveau abzusichern, wurden im durchgeführten Projekt genomweite Profile von springenden Genen historisch-komparativ bis zu 160 Millionen Jahre rückverfolgt und als eindeutige und weitgehend homoplasiefreie Signale von Verwandtschaft genutzt. Ein Schwerpunkt war dabei die Nagetierevolution und deren erste erfolgreiche phylogenetische Rekonstruktion basierend auf dem Insertionsmuster springender Gene sowie der präzisen phylogenetischen Zuordnung eines neu entdeckten lebenden Fossils, der Laotischen Felsenratte. Die strittige Frage nach dem Platz der Nager im Säugerstammbaum konnte mit springenden Genen unterschiedlicher Klassen den sogenannten „Long INterspersed Elements“ (LINEs) und „Long Terminal Repeats“ (LTRs) endgültig gelöst werden. Diese Elementgruppen wurden in unserer Arbeit erstmalig zur phylogenetischen Rekonstruktion herangezogen. Ermutigt durch diesen Erfolg haben wir uns mit „presence/absence“-Analysen an die Wurzel der Säuger gewagt und uns damit zur Teilnahme am Schnabeltiergenom-Sequenzprojekt qualifiziert. Neben den phylogenetischen Fragestellungen konnten wir erstmals komparativ die Geburt neuer proteinkodierender Gene, ausgelöst durch Insertionsereignisse springender Gene, beobachten und säugerweit vergleichen. Viele dieser Themen haben direkten Zugang zur öffentlichen Presse gefunden und wurden als Zeitungsartikel und in zwei Laborjournal Reportagen präsentiert. Inzwischen haben unsere Anwendungen großes Interesse in diversen Genomprojekt-Konsortien erweckt, sodass sich die bioinformatischen und experimentellen Applikationen in diesem Rahmen fortsetzen.
