SFB 1310:
Vorhersagbarkeit in der Evolution
Fachliche Zuordnung
Biologie
Medizin
Förderung
Förderung seit 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 325931972
Die Evolutionsbiologie befasst sich traditionell mit der Rekonstruktion von vergangenen Prozessen und Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Spezies über lange Zeiträume. Aber können wir Wege und Ergebnisse zukünftiger Evolutionsprozesse zumindest über kurze Zeiten vorhersagen? Das ist die zentrale Frage des SFB 1310. Wir untersuchen diese Frage in schnell-evolvierenden Systemen, darunter Mikroben im Labor, Viren, Immunsysteme und Krebszellen. Wir entwickeln Vorhersagemethoden für wichtige Prozesse in diesen Systemen, darunter die Evolution von Arzneimittel-Resistenzen und von Antigenität, die Evolution von Antikörpern in Immunsystemen und die Ko-Evolution von Pathogenen und ihren Wirts-organismen. Um Evolution vorhersagen zu können, müssen wir genetische, phänotypische und Umwelt-Veränderungen mit kausalen und reproduzierbaren Einflüssen auf Funktion und Fitness von Organismen verknüpfen. Um solche Effekte abzubilden, analysieren wir massiv parallele und zeitaufgelöste Evolutionsprozesse in Experiment und Theorie. Indem wir Umfang und Grenzen von Vorhersagbarkeit bestimmen, werfen wir ein neues Licht auf grundlegende Fragen von Zufall und Notwendigkeit in der Evolution. Zugleich stellen wir eine neue Frage: können wir Vorhersagen zu evolutionärer Kontrolle verwenden? Die Antwort auf diese Frage ist für die biomedizinischen Anwendungen unserer Arbeiten entscheidend. Darunter sind die Entwicklung von Antibiotika, von Impfstoffen gegen Grippe und SARS-Cov-2, sowie von Therapien gegen Krebs. Unser Forschungsprogramm baut auf Hochdurchsatzverfahren zur Analyse von Genomsequenzen, Gen-Expression, Zellmetabolismus und Zellwachstum auf. Wir werden diese Verfahren zu einer kohärenten Technologie für Evolutionsprozesse weiterentwickeln. Der SFB bündelt ein leistungsfähiges und interdisziplinäres Spektrum von Kompetenz in Molekulargenetik, Biophysik, Medizin und theoretischer Modellbildung. Wir haben das gemeinsame Ziel, die Vorhersagbarkeit der Evolution zu erhöhen.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Internationaler Bezug
Niederlande
Laufende Projekte
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A01 - Zelluläre Mechanismen der Resistenz-Evolution
(Teilprojektleiter
Bollenbach, Tobias
)
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A02 - Vorhersage evolutionärer Pfade zur Resistenz gegen β-Lactam-Antibiotika
(Teilprojektleiter
Krug, Joachim
;
de Visser, Arjan G.M.
)
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A03 - Vorhersage evolutionärer Veränderungen des Zellstoffwechsels
(Teilprojektleiter
Lässig, Michael
)
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A04 - Metabolische Fitness-Landschaften für evolutionäre Vorhersagen
(Teilprojektleiter
Lercher, Martin
;
Pang, Tin Yau
)
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A05 - Fitness-Effekte des artenübergreifenden Gen-Transfers in Bakterien
(Teilprojektleiterin
Maier, Berenike
)
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B01 - Vorhersage der Fluchtevolution von Viren unter Selektionsdruck durch Antikörper
(Teilprojektleiter
Klein, Florian
)
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B02 - Vorhersage von Virus-Immun-Koevolution
(Teilprojektleiter
Lässig, Michael
)
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B04 - Ko-Evolution von Darm-Mikrobiota und Immunzellen während des Alterns-prozesses im Killifisch
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Dönertas, Handan Melike
;
Valenzano, Ph.D., Dario Riccardo
)
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C01 - Wie Zelltod die Tumorevolution bei der Karzinogenese prägt
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Berg, Johannes
;
von Karstedt, Silvia
)
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C02 - Der Einfluss der Stroma-Tumor-Wechselwirkung auf die Evolution von Metastasen
(Teilprojektleiter
Beyer, Andreas
;
Hillmer, Axel
)
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C03 - Vorhersage von Therapieeffekten und des Rezidiven aggressiver B-Zell-Lymphome
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Bozek, Katarzyna
;
Büttner, Reinhard
)
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C04 - Vorhersage molekularer Mechanismen der Anpassung von Krebs an Radiochemotherapie
(Teilprojektleiter
Büttner, Reinhard
;
Hillmer, Axel
)
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Z01 - Zentrales Verwaltungsprojekt
(Teilprojektleiter
Lässig, Michael
)
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Z02 - Technologie für massiv parallele Selektions- und Evolutionsexperimente
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Bollenbach, Tobias
;
Kreer, Christoph
;
Maier, Berenike
)
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Z03 - Evolutionäre Bioinformatik
(Teilprojektleiter
Beyer, Andreas
;
Lässig, Michael
)
Abgeschlossene Projekte
