Genealogien von Populationen mit Konkurrenz und grosser Variation in der Nachkommensverteilung in multilocus und räumlich strukturierten Situationen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Anja Sturm
• Fachliche Zuordnung: Mathematik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 221951386

Im vorgeschlagenen Projekt sollen die Genealogien einzelner Gene und Gensequenzen einer Auswahl von Individuen aus einer Population analysiert werden. Für die zugrunde liegenden stochastischen Populationsmodelle betrachten wir unterschiedliche Szenarien: Modelle mit Selektion und Konkurrenz, mit großer Variation in der Nachkommensverteilung sowie auch mit räumlicher Struktur. Genauer möchten wir Populationsmodelle mit konstanter Gesamtpopulationsgröße und verschiedenen genetischen Typen untersuchen, bei denen ein Typ einen selektiven Vorteil hat. Hierbei befassen wir uns sowohl mit dem Fall eines selektiven Sweeps, bei dem sich der vorteilhafte Typ in der Population durchsetzt, wie auch mit ausgleichender Selektion, bei der eine Gleichgewichtssituation besteht. Weiter möchten wir logistische Verzweigungsprozesse betrachten, bei denen die Individuen um begrenzte Ressourcen konkurrieren, und bei denen die Gesamtpopulationsgröße daher zufällig fluktuiert. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf Populationsmodellen mit konstanter Gesamtpopulationsgröße und mit großer Variation in der Nachkommensverteilung, so dass die Nachkommenschaft einzelner Individuen potentiell von derselben Größenordnung wie die Gesamtpopulation ist. Dies ergibt sich zum Beispiel bei Wettbewerb oder Selektion, insbesondere bei wiederkehrenden selektiven Sweeps.Räumlich strukturierte Versionen der erwähnten Modelle werden ebenfalls im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts untersucht werden.Das vorliegende Forschungsprojekt verfolgt schlussendlich das Ziel, eine Grundlage für die Analysis von Gendaten zu schaffen durch Quantifizieren des Einflusses von verschiedenen zugrunde liegenden Populationsszenarien auf die Verwandtschaftsverhältnisse von einem oder mehreren Genen, und damit auch auf Größen, die sich von Gensequenzen einer Auswahl ablesen lassen, wie bestimmte Kenngrößen der genetischen Variabilität.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1590: Probabilistische Strukturen in der Evolution