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SPP 2349: Die Genomischen Grundlagen Evolutionärer Innovationen (GEvol)
Fachliche Zuordnung
Biologie
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458908270
Neue experimentelle und computative Techniken ermöglichen, die Evolutionsgeschichte von Genomen zu untersuchen und die Entstehung neuer Merkmale aus einer integrierten, phylogenomischen Perspektive zu rekonstruieren, die weit über die begrenzte Perspektive von Modellarten hinausgeht. GEvol wird diese nutzen, und mittels Ansätze der Genomik, Bioinformatik, Evolutionsökologie, molekulare Evolution, Entwicklungsbiologie, Taxonomie und Genetik, die Dynamik und Prinzipien genomischer Innovationen einer großen Gruppe entschlüsseln. In den Projekten wird unter Anderem untersucht: Entstehung und Verlust von Sozialität oder Paarungssystemen, komplexen Systeme der Kommunikation, Interaktion, Verteidigung und Immunität; entwicklungsgeschichtliche und morphologische Innovationen und Plastizität. Die Projekte werden mehrere quantitative OMICs-Ressourcen (zB. Genomik, Transkriptomik, Epigenomik) nutzen und die Rolle von kodierenden und regulatorischen Änderungen, Repeats, Epigenetik, Entwicklung von Genfamilien und strukturellen genomischen Veränderungen untersuchen. Insekten, die artenreichste Klasse höherer Eukaryonten, sind ein besonders vielversprechendes und geeignetes System, da sie experimentell gut zugänglich sind, viele gute Genom- und andere OMIC-Ressourcen, die eine vergleichende evolutionäre Genomik und Bioinformatik zur Beschreibung vergangener Ereignisse ermöglichen, verfügbar sind und Insekten eine enorme Vielfalt an Morphologien, Entwicklungsprogrammen, phänotypischer Plastizität, Kommunikations- und Paarungssystemen entwickelt haben. Ca. 20-25 Gruppen werden in GEvol zusammenarbeiten und sich an Workshops, Trainingskurse und Öffentlichkeitsarbeit beteiligen. Gegenwärtig erwarten wir ca. 35 Beiträge, die einen guten Querschnitt aller Insektenarten repräsentieren. GEvol wird somit die computative und experimentelle Techniken in allen Gruppen und in der gesamten deutschen Forschungslandschaft fördern und eine neue Generation junger Wissenschaftler auf dem rasch wachsenden Gebiet der Genomik (und anderer OMICs) ausbilden. Ca. 20 junge Forscherinnen werden eine moderne technische und wissenschaftliche Ausbildung in einem stark interdisziplinären Umfeld erhalten. Geschlechterbalance ist derzeit gewährleistet (≥ 40 % Frauen) und wird durch aktive Rekrutierung und Einladungen zu weiteren Teilnahmen, sowohl für Bewerberinnen für das Projekt als auch für eingeladene Rednerinnen auf Konferenzen und Workshops sichergestellt. Diese Workshops und Schulungskurse über wissenschaftliche Kommunikation und Techniken der experimentellen und funktionellen Genomanalyse werden die interdisziplinären Interaktionen stärken. Sie werden sich massiv auf die akademische Ausbildung der nächsten Generation von Genomforschern und Computerbiologinnen auswirken. Diese Aktivitäten werden unterstützt durch Mentoring, Beratungsgesprächen und der Möglichkeit, kleine Stipendien für die Unterstützung durch studentische Hilfskräfte zu erlangen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Projekte
- Aufdecken der genomischen Innovationen bei der Entstehung von Holometabolie (Antragsteller Bucher, Gregor ; Stanke, Mario )
- Die Evolution epigenetischer Regulation in Käfern (Coleoptera) (Antragstellerinnen / Antragsteller Kurtz, Joachim ; Prohaska, Sonja J. )
- Die Evolution von Genomkompartmentierung in Ameisen der Gattung Cardiocondyla (Antragsteller Makalowski, Ph.D., Wojciech ; Schrader, Lukas )
- Die genomische Grundlage von extremen Sexualdimorphismus bei Glühwürmchen (Antragstellerinnen / Antragsteller Catalan, Ph.D., Ana ; Höhna, Sebastian )
- Die Genomischen Grundlagen Evolutionärer Innovationen (GEvol) (Antragsteller Bornberg-Bauer, Erich )
- Die Lösung des Endreplikationsproblems bei den Dipteren - egoistische genetische Elemente als genomische Innovation bei Insekten? (Antragstellerinnen / Antragsteller Czuppon, Peter ; Wilfert, Lena )
- Dynamiken in der Chromosomenevolution von Termiten: Inzucht, neue Chromosomentranslokationen und Sozialität (Antragstellerinnen / Antragsteller Huylmans, Ann Kathrin ; McMahon, Dino )
- Entstehung, Verlust und Regulation von De Novo genen (Antragsteller Bornberg-Bauer, Erich ; Parsch, John )
- Evolution von Unterwasserseide in Köcherfliegen (Insecta:Trichoptera) und anderen Süßwasserarthropoden (Antragstellerin Heckenhauer, Ph.D., Jacqueline )
- Evolutionäre Genomik der Sozialität in Käfern (Antragstellerinnen / Antragsteller Biedermann, Peter ; Harrison, Mark C. ; Nehring, Ph.D., Volker ; Steiger, Sandra )
- Gen- und Genomduplikation und phänotypische Neuerungen – Erkenntnisse aus Spinnen und Insekten (Antragstellerinnen / Antragsteller Pechmann, Matthias ; Posnien, Nico ; Prpic-Schäper, Nikola-Michael ; Turetzek, Natascha )
- Genomische und genregulatorische Grundlagen schneller evolutionärer Diversifikation eines multifunktionalen Merkmals (Antragstellerinnen / Antragsteller Büllesbach, Jan ; Feldmeyer, Barbara ; Menzel, Florian ; Nehring, Ph.D., Volker ; Niehuis, Oliver ; Schmitt, Thomas )
- Globale Muster genomischer Innovationen, die der Evolution von Insekten zugrunde liegen (Antragstellerinnen / Antragsteller Bornberg-Bauer, Erich ; Feldmeyer, Barbara )
- ImmuNov: Genomik und Epigenomik von Immuninnovationen bei Insekten (Antragsteller Doublet, Vincent )
- Repetitiver Verlust von Phänotypen: die Wiederholbarkeit von genomischer und regulatorischer Evolution (Antragstellerinnen / Antragsteller Colgan, Ph.D., Thomas Joseph ; Nowick, Katja ; Stolle, Eckart ; Wipfler, Benjamin )
- Syntenie-basierte Identifikation von Innovationen in Insektengenomen (Antragsteller Lemke, Steffen ; Stadler, Peter Florian )
- Vergleichende und experimentelle Ansätze zur Transkriptomik und genomischen Regulierung der Eusozialität bei den Furchenbienen (Antragstellerin Soro, Ph.D., Antonella )
- Wiederkehrende genomische Dynamik aufgrund paralleler Evolution sekundärer Phytophagie bei Hymenoptera (Antragstellerinnen / Antragsteller Lammers, Mark ; Sann, Manuela )
Sprecher
Professor Dr. Erich Bornberg-Bauer