Rund um Zentromere: Verständnis der Auswirkungen des Holozentrizitätsübergangs auf die Genom-Evolution und -Organisation

• Antragsteller: Dr. André Marques, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze ; Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 497639989

Die meisten untersuchten und sequenzierten Organismen haben monozentrische Chromosomen, die als primäre Verengung während der Metaphase sichtbar sind. In unabhängigen eukaryotischen Abstammungslinien existieren jedoch Arten mit holozentrischen Chromosomen. Daher wird erwartet, dass in solchen holozentromerbasierten Genomen sowohl genom- als auch zellteilungsbezogene Anpassungen gefunden werden. In meinem Team wollen wir diese Fragen beantworten, indem wir eine vergleichende Analyse hochwertiger Genome auf Chromosomenebene für mehrere holozentrische Pflanzen bereitstellen. Unglaublicherweise fanden wir in einer einzigen Klade der holozentrischen Seggengattung Rhynchospora drei verschiedene genomische Merkmale in den ersten drei sequenzierten Genomen. Solide Beweise für eine noch nicht bekannte Genomplastizität, die wahrscheinlich von der Zentromerstruktur in diesen Organismen herrührt, enthüllen ein neues Modell für Genomfunktion und Evolution. In diesem Projekt möchte ich unser hauptsächlich monozentrisches chromosom-biased Wissen über Genomfunktion und Evolutionsmechanismen im Zusammenhang mit dem Übergang zur Holozentrizität in mehreren Pflanzenkladen erweitern. Als Ausgangspunkt wird mein Team die Anzahl der Anordnungen auf Chromosomenebene für neue 20 Arten erweitern, einschließlich Proben aller holozentrischen Pflanzenkladen und auch einiger engster monozentrischer Verwandter. Dies wird die erste Studie sein, die ein tiefgreifendes Wissen über die Auswirkungen des Holozentrizitätsübergangs auf die Genom-Evolution und -Organisation liefert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen