SFB 680:  Molekulare Grundlagen evolutionärer Innovationen

• Fachliche Zuordnung: Biologie ; Medizin
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13532522

Der Sonderforschungsbereich umfasst drei wesentliche Themenbereiche: Eine Themengruppe befasst sich mit makroevolutionären Innovationen, beispielsweise mit solchen, die zu morphologischen Änderungen in einer ganzen Gruppe von Organismen geführt haben. Die einzelnen Projekte dieser Themengruppe befassen sich mit der Evolution von Insekten, Fischen, Pflanzen und Fadenwürmern und nutzen hierfür die bekannten entwicklungsbiologischen Wirkketten, um die genetischen Veränderungen zu untersuchen. Eine zweite Themengruppe konzentriert sich auf mikroevolutionäre Änderungen, insbesondere bei Populationen, die kürzlich neues Gebiet besiedelt haben und bereits angefangen haben, sich zu verändern. Die einzelnen Projekte dieser Gruppe befassen sich überwiegend mit Populationen der Hausmaus und mit den Blütenpflanzen.
Die dritte Themengruppe befasst sich mit Datenmodellierung und der Evolutionstheorie, mit speziellem Augenmerk auf die Interpretation von Daten aus Versuchsergebnissen. Diese Projekte bearbeiten Wissenschaftler der theoretischen Physik und Mathematiker mit langjährigem Interesse an biologischen und evolutionären Problemen. Sie arbeiten an Auswertungen von molekularen Vernetzungen, von regulierender DNA, der Adaptionstheorie sowie Populationsgenetik und Modellbildungen.
Das vorrangige Thema aller Projekte des Sonderforschungsbereichs ist die Konzentration auf Änderungen in regulierenden Wechselbeziehungen, welchen oft die Hauptrolle für evolutionäre Innovationen zugesprochen wurde. Für alle Projekte gleichermaßen wichtig sind die Verfügbarkeit sowie die Erzeugung von Genom-Daten in großem Rahmen. Mehrere Projekte nutzen den Genomsequenzvergleich, um regulierende Elemente in uncodierter DNA zu identifizieren.
Zusammen mit einer high-level-Datenauswertung wird der Sonderforschungsbereich also daran mitwirken, die systemischen Dynamiken von Organismen zu entwirren.
Gene zu verstehen und molekulare Prozesse, die die biologische Vielfältigkeit in einen evolutionären Zusammenhang setzen, ist eines der bedeutendsten wissenschaftlichen Bereiche der Zukunft. Dies wurde international anerkannt und weltweit wurde begonnen, Forschungsbemühungen im Bereich der Evolutionsbiologie auszubauen. Es wird erwartet, dass der Sonderforschungsbereich zu dieser Entwicklung maßgeblich beitragen kann, wobei er gleichzeitig einen neuen Kompetenz-Mittelpunkt in der Entwicklungsforschung in Deutschland bildet.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Internationaler Bezug: Niederlande

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Das Erscheinen des Toll-Signalwegs als Hauptkomponente der dorso-ventralen Musterbildung im Laufe der Insektenevolution (Teilprojektleiter Lynch, Jeremy A. ;  Roth, Siegfried )
• A02 - Evolution of the regulatory interactions of the segmentation gene network in insects (Teilprojektleiter Tautz, Diethard )
• A04 - Analysis of a new type of MADS-box gene that is involved in the evolution of land plant gametophytes (Teilprojektleiter Münster, Thomas )
• A05 - Evolution pflanzlicher Stammzellnischen: die Homöodomänen-Perspektive (Teilprojektleiter Werr, Wolfgang )
• A06 - Evolution of the reproductive mode in nematodes (Teilprojektleiter Schierenberg, Einhard )
• A09 - Makro-Evolution eines gen-regulatorischen Netzwerks in Brassicaceae (Teilprojektleiter Hülskamp, Martin )
• A10 - Evolution der Transkriptionsregulation während der Divergenz einjähriger und mehrjährigen Lebenszyklen im Pflanzenreich (Teilprojektleiter Coupland, Ph.D., George )
• A12 - Die wechselnden Rollen der Hox3 Gene in der Evolution der Insekten (Teilprojektleiterin Panfilio, Kristen )
• A13 - Ein interdisziplinärer Ansatz zum Verständnis der Diversifikation von Blattformen (Teilprojektleiter Tsiantis, Miltos )
• B01 - Characterization of potential adaptive trait loci in house mouse populations (Teilprojektleiter Tautz, Diethard )
• B02 - The role of regulatory changes in speciation processes of the house mouse (Teilprojektleiterin Harr, Bettina )
• B03 - Koevolution der Virulenz eines Pathogens mit der Resistenz seines Wirts (Teilprojektleiter Howard, Jonathan Charles )
• B04 - Identification of genes involved in local selection and genetic adaptation in humans (Teilprojektleiter Kayser, Manfred ;  Nürnberg, Peter )
• B05 - Der adaptive Vorteil pleiotroper Variation: miR824 und das Netzwerk der MADS-Box Gene (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Koornneef, Maarten ;  de Meaux, Juliette )
• B07 - Evolutionäre Anpassung von Daphnia an Proteaseinhibitoren in Cyanobakterien (Teilprojektleiter von Elert, Ph.D., Eric )
• B10 - Beeinflussung der pflanzlichen Immunantwort und Fitness durch Temperaturveränderungen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Parker, Jane E. ;  Reymond, Matthieu )
• B11 - Kosten und Nutzen bakterieller Transformation (Teilprojektleiterin Maier, Berenike )
• B12 - Die adaptive Relevanz von Mutationen mit kleinen Effekten in Hefe und Pflanzen (Teilprojektleiter Beyer, Andreas )
• C01 - Evolution der Genexpression (Teilprojektleiter Berg, Johannes ;  Lässig, Michael )
• C02 - Adaptive Evolution mikrobieller und viraler Systeme (Teilprojektleiter Lässig, Michael )
• C03 - Epistasie, Rekombination und Vorhersagbarkeit in der adaptiven Evolution (Teilprojektleiter Krug, Joachim ;  de Visser, Arjan G.M. )
• C04 - Evolutionäre Innovationen - eine Fallstudie über Chromatin-Insulator-proteine (Teilprojektleiter Wiehe, Thomas )
• C06 - Control and evolution of somite pattern formation during early development (Teilprojektleiter Gerland, Ulrich )
• C07 - Die Rolle horizontalen Gentransfers für Änderungen des Lebensstils und metabolische Adaptationen (Teilprojektleiter Lercher, Martin )
• C09 - Die Evolution repetitiver DNA und ihrer Methylierung (Teilprojektleiter Tresch, Achim )
• Z01 - Zentrales Verwaltungsprojekt (Teilprojektleiter Lässig, Michael ;  Tautz, Diethard )
• Z02 - Bioinformatischer Service (Teilprojektleiter Beyer, Andreas ;  Lässig, Michael )

• Antragstellende Institution: Universität zu Köln
• Beteiligte Hochschule: Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf; Wageningen University
• Beteiligte Institution: Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung
• Sprecher: Professor Dr. Michael Lässig; Professor Dr. Diethard Tautz, bis 8/2007