Mutationsdynamik nicht-kodierender Genomabschnitte und ihr Potential für die Rekonstruktion der Evolution eudikotyler Angiospermen

• Applicant: Professor Dr. Thomas Borsch
• Subject Area: Evolution and Systematics of Plants and Fungi
• Term: from 2004 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5439275

Durch die vermehrte Verwendung von phylogenetischen Hypothesen bei biologischen Fragestellungen kommt es zunehmend auf die Zuverlässigkeit von Stammbäumen an (Auflösung, statistische Absicherung). Eigene Vorarbeiten legen nahe, dass nicht-kodierende DNA (Spacer und Introns) im Vergleich zu Genen bei Angiospermen besonders effektive phylogenetische Marker darstellen. Bisher wurden Spacer und Introns hauptsächlich auf Gattungsebene angewandt. Am Beispiel der Eudikotylen, die 75% der Blütenpflanzen-Diversität enthalten und deren Evolution in wesentlichen Punkten noch unverstanden ist, soll die Mutationsdynamik ausgewählter Genomabschnitte untersucht werden. Es wird vermutet, dass die Qualität des phylogenetischen Signals bedingt durch Struktur und selektive Zwänge von Gruppe II-Introns über Gruppe I-Introns zu Spacern zunimmt. Somit ist der Homoplasiegehalt auch durch Struktur und Funktion bedingt. Insbesondere die Introns erlauben dabei durch ihre leicht zu ermittelnde Sekundärstruktur den strukturellen Einfluss auf Mutationen zu verstehen. Zu erwarten sind (1) Fortschritte im Verständnis der Evolution der Eudikotylen, (2) Kausale Erklärungen für unterschiedliches Signal und damit verbunden unterschiedliche Effektivität verschiedener Genomabschnitte für phylogenetische Analysen, und (3) Ableitung optimaler molekularer Marker für bestimmte Fragestellungen.

• DFG Programme: Research Grants