Transposons als genetische Innovatoren in der invasiven Ameise Cardiocondyla obscurior

• Antragsteller: Dr. Lukas Schrader
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497503060

Die Evolution von Genomen ist ein deutlich dynamischerer Prozess als ursprünglich angenommen. Als Bestandteil nahezu jeden Genoms tragen mobile genetische Elemente (transposable elements, TEs) zu dieser Dynamik bei, indem sie aktiv (durch Transposition) oder passiv (z.B. durch aberrante Rekombination) neue Mutationen erzeugen. TEs spielen damit eine wichtige Rolle in der genetischen Differenzierung von Individuen, Populationen und Arten. Das primäre Ziel dieses Projektes ist die Bedeutung von TEs in der Genomevolution im allgemeinen und in adaptiven Prozessen besser zu verstehen. Hierfür soll der Einfluss von TEs in Cardiocondyla obscurior, einer invasiven Ameisenart deren Genom in schnell evolvierende TE-reiche und langsam evolvierende TE-arme Regionen unterteilt ist, studiert werden. Ich werde untersuchen (1) ob und wie TEs die Anpassungsfähigkeit invasiver Populationen dieser Art erhöhen kann, (2) ob spezifische Aktivität von TEs in Arbeiterinnen zu einer adaptiven genetischen Vielfalt führen kann („superorganismische somatische Mosaike“) und (3) ob die HSP90-abhängige zelluläre Stressantwort am Zusammenspiel zwischen Anpassung, Umwelt und TEs beteiligt ist. In einem experimentellen Ansatz werde ich hierfür die Expression, die Transposition und den Einfluss von TEs bei unterschiedlichen Umweltbedingungen in dieser invasiven Ameisenart untersuchen. Die hier dargestellte Forschung verbindet Transkriptomik, Genomik und agentenbasierte Modellierung, um unser Verständnis über die evolutionäre Bedeutung von TEs und über adaptive Prozesse bei sich stetig ändernden Umweltbedingungen in invasiven Arten erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen