Vergleichende Sequenzanalyse mit zwei Methusalem-Arten

• Antragsteller: Professor Dr. Arne Sahm
• Fachliche Zuordnung: Evolutionäre Zell- und Entwicklungsbiologie der Tiere ; Bioinformatik und Theoretische Biologie ; Gerontobiologie und Geriatrie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 548514271

Welche Gene und Signalwege sind entscheidend für ein außergewöhnlich langes Leben? Ein Ansatz sich der Antwort auf diese Frage zu nähern, ist die Evolution extrem langlebiger Arten zu untersuchen. Mit diesem Projekt wollen wir zwei bislang kaum erforschte Spezies in den Blick nehmen: Zum einen den Grönlandhai (Somniosus microcephalus), der mit einer Lebensspanne von mehr als 400 Jahren als langlebigstes Wirbel Tier gilt. Zum anderen den Grottenolm (Proteus anguinus), der mit einer Lebensspanne von mehr als 100 Jahren bei einem Gewicht von nur wenigen Gramm, zu den stärksten bekannten positiven Ausreißern in der Relation Lebensspanne-zu-Körpergewicht zählt. Wir werden uns zunächst für jede diese Spezies separat herausfinden, welche genetischen und Genexpressionsunterschiede sie im Vergleich zu ihren jeweiligen deutlich kürzerlebigen, nahen Verwandten aufweist. Um diese bioinformatischen Vergleiche durchführen zu können, benötigen wir im ersten Schritt die Genome bzw. Transkriptome des Grönlandhais und des Olms sowie ihrer jeweiligen nächsten Verwandten. Da die Qualität dieser Sequenzressourcen entscheidend für die Präzision und Sensitivität der folgenden komparativer Analysen ist, werden wir daher die im Rahmen unserer Vorarbeiten erstellten Assemblies und Annotationen weiter verbessern. Die daraus resultierenden Sequenzressourcen werden wir der wissenschaftlichen Gemeinschaft zusammen mit Web-Applikationen wie einem Genome-Browser und einem Genexpressionsatlas zur Verfügung stellen. Damit schaffen wir uns und anderen eine Basis zur weiteren Erforschung dieser Arten und ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften. Abschließend werden wir unsere komparativen Analysen des Grönlandhais und des Grottenolms zusammenführen und mit früheren entsprechenden Untersuchungen anderer extrem langlebiger Arten kombinieren. Dabei werden wir von uns und anderen publizierte Analysen, z.B. des Nacktmulls, der großen Bartfledermaus, des Grönlandwals, des Felsenbarschs, des Elefanten, der Galapagos-Riesenschildkröte, des Clownfischs etc. einfließen lassen. Unsere Meta-Analyse dieses breiten Spektrums an Arten wird zeigen, ob die Evolution extremer Lebensspannen durch konvergente Veränderungen an den gleichen Genen bzw. Signalwegen bewirkt wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen