FWF - Cichlids - Entschlüsselung der Genome zweier Tanganyikabuntbarsche

    Projekt: Foschungsprojekt

    Projektdetails

    Beschreibung

    Die Buntbarsche mit ihren Artenschwärmen in den Seen Ostafrikas haben sich in den letzten Jahrzehnten als
    evolutionäre Modellsysteme etabliert. Seit der Entschlüsselung des Genoms der Menschen hat sich die
    Sequenziertechnologie massiv weiterentwickelt, weshalb es nun auch für kleine Forschungskonsortien möglich ist
    Genome zu entschlüsseln und die gewonnenen Informationen in ihre evolutionäre Forschung einzubeziehen. Seit
    mehr als 15 Jahren forschen wir an den Mechanismen der explosiven Artentstehung bei ostafrikanischen
    Buntbarschen, wobei wir die treibenden Kräfte der Artentstehung und ihren Zusammenhang mit ökologischer und
    morphologischer Spezialisierung auf neue Nischen in den Mittelpunkt stellen. Dafür haben wir die Tropheus-
    artigen Buntbarsche ausgewählt, die ausgehend von einer Stammart durch unterschiedliche Adaptationen ihres
    Kieferapparates alle möglichen Nahrungsnischen in den felsigen Küstenzonen erschlossen haben. Im vorliegenden
    Projekt wollen wir die Genome zweier öko-morphologisch divergenter Arten entschlüsseln: Tropheus moorii und
    Petrochromis trevawasae. Hierfür verwenden wir die 454 Sequenzierungstechnologie in Kombination mit der
    Shotgun-Technik, um die beiden Genome kostengünstig in hinreichender Genauigkeit zu entschlüsseln. Das
    Projekt ist als Kooperation dreier Gruppen von drei Grazer Universitäten geplant, von der Karl-Franzens-
    Universität, der Medizinischen Universität und der technischen Universität Graz, wobei jede Gruppe für den
    Gesamterfolg entscheidende Expertisen und Ressourcen einbringt. Das Team vom Institut für Zoologie stellt das
    Modellsystem, evolutionäre Fragestellung und Forschungshypothesen, das Zentrum für Medizinische
    Grundlagenforschung die Sequenzier-Infrastruktur und das molekularbiologische know-how, das Institut für
    Genomik und Bioinformatik liefert das Wissen und die bioinformatische Infrastruktur zur Assemblierung der
    Genomabschnitte und der Annotierung der Gene. Dieses Projekt ist nicht in Konkurrenz zu anderen Buntbarsch-
    Genomprojekten zu sehen, sondern als komplementärer Beitrag zu einem breiteren vergleichenden Ansatz von
    "natürlichen Mutanten", wobei einige sorgfältig ausgewählten Buntbarsch-Repräsentanten gemeinsame Muster der
    adaptiven Evolution und der Verbindung zu Artentstehungsprozessen in unterschiedlichen Stadien einer adaptiven
    Radiation erschließen. Durch den zusätzlichen Vergleich struktureller und regulatorischer Gene hoffen wir auch
    Korrelate zu den divergierenden morphologischen Strukturen zu finden, analog zu kürzlich erzielten Befunden für
    Malawi- und Victoria-Buntbarschen. Der Vorzug und komplementäre Beitrag der Tanganyika-Arten liegt in ihrem
    wesentlich höheren evolutionären Alter, was sich in vollständig sortierten mitochondrialen Genomen widerspiegelt.
    StatusAbschlussdatum
    Tatsächlicher Beginn/ -es Ende3/01/112/07/15