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Projekt
1001G3_1001 Genome Plus
Antragsteller
Dr. Paul Kersey, Ph.D.; Professor Dr. Magnus Nordborg; Professor Dr. Detlef Weigel, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Genetik und Genomik der Pflanzen
Förderung
Förderung von 2018 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 355701936
Wie sich genetische Variation im äußerlichen Erscheinungsbild eines Individuums auswirkt, und wie dieser Genotyp-Phänotyp Zusammenhang von der Umwelt abhängt, ist eine der größten Fragen der modernen Biologie. Aufgrund der technologischen Fortschritte der letzten Jahre können wir nun beginnen, uns mit dieser Fragestellung zu befassen. Dazu werden Genome ganzer Populationen sequenziert und diese Daten mit den Phänotyp-Daten verknüpft.Ein wichtiger Aspekt dabei wird aber häufig bei diesen Studien übersehen: Wir befinden uns noch weit weg von einer umfassenden Beschreibung der genetischen Variation einer Population. Das "next generation" Sequenzieren, welches uns ein wirtschaftlich vertretbares Screening einer großen Anzahl von Individuen ermöglicht hat, erzeugt eigentlich keine kompletten Genomsequenzen: In Wirklichkeit produziert es eine riesige Zahl sehr kurzer Sequenzfragmente, die dann mit einem Referenzgenom abgestimmt werden. Durch diesen Vergleich werden die Varianten gefunden. Aufgrund dieser Vorgangsweise können nur sehr einfache Varianten, wie Einzelnukleotid-Polymorphismen oder sehr kurze Insertions/Deletions Polymorphismen festgestellt werden. Außerdem sind die Resultate schon allein durch den Vergleich mit einem willkürlich ausgewählten Referenzgenom zwangsläufig verfälscht, da dieses Referenzgenom schon seine individuellen Abweichungen aufweist. Darüber hinaus werden große oder komplexe strukturelle Varianten, sowie einfache Varianten innerhalb dieser komplexen Varianten, im Allgemeinen völlig übersehen.Wir wissen derzeit nicht, wie gravierend dieses Problem ist. Der Grund dafür ist, dass man dafür eine sehr große Anzahl von Genomen komplett zusammenbauen und diese dann mit Daten vergleichen müsste, die durch Standardmethoden ermittelt worden sind. Genau das ist das Ziel des 1001G+ Projektantrages. Die Entwicklung des "long-read" Sequenzieren ist nun so weit fortgeschritten, dass es uns - zumindest bei Organismen mit relativ kleinem Genom - möglich ist, nahezu das komplette Genom für viele Individuen neu zu generieren. Aufbauend auf den Erfolg und die Erfahrungen unseres "1001 Genomes Project" wollen wir mindestens 50 Genome aus unterschiedlichen Arabidopsis thaliana-Stämmen neu zusammenbauen. Wir werden sie mit Informationen über ihre Transkriptome und Epigenom-Information ergänzen und Werkzeuge dazu entwickeln, um die Ergebnisse der Forschungs-Gemeinschaft zur Verfügung stellen zu können. Es ist noch ein langer Weg bis zur Antwort auf die Frage, was im für uns derzeit noch nicht sichtbaren Teil des Genoms versteckt ist. Wir forschen mit A. thaliana. Die Ergebnisse dieses Projekts und die Werkzeuge und Plattformen, die wir zur Datenfindung, Interpretation und zum Verbreiten der neu gefundenen Informationen entwickeln werden, können aber den Weg für ähnliche Studien an anderen Organismen freimachen.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
Internationaler Bezug
Großbritannien, Österreich
