Eine vergleichende Analyse der Genome aller Fledermausfamilien, um Gene zu finden, die zu deren hoher Lebenserwartung und Immunität beitragen

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Hiller
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Bioinformatik und Theoretische Biologie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429315656

Fledermäuse sind die einzigen fliegenden Säugetiere und besitzen erstaunliche Fähigkeiten, die selten bei anderen Säugetieren zu finden sind. Bezogen auf ihre Körpergröße leben Fledermäuse im Durchschnitt dreimal länger als andere Säugetiere und erkranken selten an Krebs. Infektionen mit Viren, die für den Menschen tödlich wären, sind bei Fledermäusen oft asymptomatisch, da ihr Immunsystem in der Lage ist, die entzündliche Immunantwort zu begrenzen. Fledermäuse sind daher wichtige Modelle für ein gesundes Altern und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Tumorbildung und Infektionskrankheiten. Das ist für die Erforschung von Seneszenz, Krebs und entzündungsbedingten Erkrankungen beim Menschen relevant. Die molekularen Mechanismen, die der außergewöhnlichen Lebenserwartung und Immunität von Fledermäusen zugrunde liegen, sind allerdings weitgehend unbekannt.Um neue Einblicke in die Gene zu bekommen, die zur hohen Lebenserwartung und Immunität von Fledermäusen beitragen, werden wir in diesem Projekt eine umfassende vergleichende Analyse hochqualitativer Genome aller 21 bekannten Fledermausfamilien durchführen. Zuerst werden wir Gene in den Genomen von repräsentativen Arten aller 21 Familien annotieren. Hier werden wir einen Ansatz verwenden, der Homologie-basierte, ab initio und Transkriptom-basierte Genvorhersagen integriert. Um die Gene zu finden, die zur hohen Lebenserwartung und Immunität beitragen, werden wir systematisch nach Genen suchen, die Mutationsmuster aufweisen, welche auf Funktionsverlust oder Funktionsänderung hindeuten. Unter der Verwendung von etablierten Methoden der vergleichenden Genomik werden wir dazu Gene detektieren, die in Fledermäusen verlorengegangen sind, positiv-selektiert wurden oder neu entstanden sind. Diese umfassende Genomanalyse aller Fledermausfamilien wird neue Erkenntnisse über die Evolution und die genomischen Faktoren liefern, die der außergewöhnlichen Lebenserwartung und Immunität zugrunde liegen, und damit vielversprechende Gene für weitere experimentelle Tests aufzeigen. Weiterhin stellen die generierten Referenz-Genannotationen von 21 Fledermausfamilien eine wichtige Ressource von langfristigem Wert dar, weil sie eine vergleichende Genannotation in Hunderten von Fledermäusen ermöglichen, die in Zukunft sequenziert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen