Wie entsteht ein B-Chromosom? - Sind sie ein Produkt der Chromoanagenesis und anschließender schrittweiser Sequenzakkumulation?

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Andreas Houben
• Fachliche Zuordnung: Genetik und Genomik der Pflanzen ; Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 559365585

In einer Vielzahl von Pilzen, Pflanzen und Tieren gibt es neben den Standardchromosomen (A) auch entbehrliche B-Chromosomen (Bs). Obwohl B-Chromosomen bereits vor mehr als 100 Jahren identifiziert wurden, sind sie immer noch eine unbekannte Komponente vieler Genome. Ziel ist es, die Entstehung von B-Chromosomen der verwandten Gräsern Roggen, Aegilops speltoides und Aegilops mutica und der Eudikotyledone Brachycome dichromosomatica zu entschlüsseln. Unsere vorläufige Analyse ergab, dass die Bs von Roggen und Ae. speltoides ein Mosaik aus Sequenzen der Standard A-Chromosomen und von Organellen darstellen. Dies wirft grundlegende Fragen auf: Sind ein der Chromoanagenese ähnlicher Prozess und ein anschließender schrittweiser Sequenzakkumulationsprozess an der Entstehung von Bs beteiligt? Haben sich die B-Chromosomen im Getreide mehrfach entwickelt, oder haben sie denselben Ursprung? Wann und wie akkumulierten die B-Chromosomen Sequenzen, die aus Standard A-Chromosomen, den Chloroplasten und Mitochondrien stammen? Unterscheidet sich die Zusammensetzung der (Peri)zentromere zwischen A- und B-Chromosomen? Um diese Fragen zu klären, werden wir die B-Chromosomen dieser Arten sequenzieren und assemblieren und evolutionäre Analysen durchführen. Unsere Forschung an B-Chromosomen wird zu weiteren neuen Einblicken in die Plastizität des Genoms sowie in die Mechanismen, die der Erhaltung und Veränderung der Chromosomenstruktur, speziell der B Chromosomen, führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen