Mechanismen von Populationsdynamiken in Bakterien — die Verknüpfung von Genexpressionsdynamiken und individuellen demographischen Schicksalen

• Antragsteller: Dr. Ulrich Steiner
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 430174701

Populationsdynamiken geben Hinweise auf die Vergangenheit und die zukünftige Perspektive von Populationen und Arten. Diese Dynamiken werden vom Überleben und der Reproduktion von Individuen geleitet. Das Überleben und die Reproduktion werden jedoch nicht nur von der Umwelt und den Genen bestimmt, sondern auch von wenig verstandener und wenig untersuchter Vielfalt des Phänotyps, welche von stochastischen Ereignissen bestimmt wird. Selbst genetisch identische Individuen, welche in identischen Umwelten gehalten werden, unterscheiden sich mit hoher Wahrscheinlichkeit in ihrem demographischen Schicksal. Das vorgeschlagene Projekt zielt auf ein mechanistisches Verständnis von Populationsdynamiken ab, indem 1) Genexpressionsdynamiken auf der individuellen Ebene, 2) die demographischen Schicksale der Individuen, und 3) die sich daraus ergebenden Populationsdynamiken direkt miteinander verknüpft werden. Um solch ein Verständnis zu erreichen werde ich ein innovatives Mikrofluidiksystem verwenden, mit dem ich Transkriptionsfaktorsignal-Dynamiken (Genexpressionssignale) auf individueller Ebene über das gesamte Leben eines Individuums messen kann. Diese Genexpressionsdynamiken werde ich dann mit Populationsdynamiken verknüpfen, indem ich Populationsmodelle parameterisiere. Das Projekt wird quantitativ mechanistische Einblicke in ökologische und evolutive Prozesse geben, welche Populationsdynamiken formen. Dabei werde ich mich in Bereiche vorwagen, welche von zufälligen Ereignissen bestimmt werden und die zwar ein fundamentaler, aber weitgehend übergangener Gesichtspunkt der Evolution ist. Dieser wird selbst von klassischen Evolutionstheorien nicht berücksichtigt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Alexandro Rodriguez Rojas