Genetische Grundlagen des Genomausschlusses und der klonaler Vererbung bei hybridogenetischen Wasserfröschen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Jörg Plötner; Dr. Montserrat Torres-Oliva; Professor Dr. Jochen B. W. Wolf
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung ; Bioinformatik und Theoretische Biologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433111196

Europäische Wasserfrösche (Gattung Pelophylax) weisen Besonderheiten auf, die es ermöglichen, die während der Gametogenese (einschließlich der Meiose) ablaufenden molekular-genetischen Prozesse zu analysieren. Im Gegensatz zu Mendelischen Arten vermehren sich bestimmte Hybridformen hemiklonal durch Hybridogenese: In ihrer Keimbahn schließen sie das Genom einer Elternart aus und produzieren haploide Keimzellen mit einem nicht rekombinierten Genom der anderen Elternart. Während die Genomkomposition von hybriden Keimzellen bereits mit herkömmlichen zytogenetischen Techniken beschrieben wurde, sind die molekularen Wege, die die hybridogenetischen Reproduktionsmodi steuern, unbekannt. Wir gehen davon aus, dass genomische und/oder proteomische Unterschiede zwischen den Elterngenomen die Chromosomenpaarung verhindern und somit den Ausschluss eines Chromosomensatzes in der Keimbahn der Hybridformen bewirken. Basierend auf vergleichenden Transkriptomanalysen in Verbindung mit Kreuzungsexperimenten wollen wir die Gene identifizieren, die frühe meiotische Ereignisse der Erkennung und Paarung homologer Chromosomen bei verschiedenen Pelophylax-Arten und deren Hybriden regulieren. Von diesem Ansatz erwarten wir grundlegende Erkenntnisse über frühe Prozesse der Meiose, die nicht nur für Anuren, sondern für Wirbeltiere im Allgemeinen relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen