Evolutionary Analysis of Domain ArrangeMents (EVADAM); Evolutionäre Analyse von Domänenarrangements

• Antragsteller: Professor Dr. Erich Bornberg-Bauer
• Fachliche Zuordnung: Bioinformatik und Theoretische Biologie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 69260766

Protein Evolution kann wesentlich durch die neue Kombination von Modulen, vor Allem strukturellen Domänen beschrieben werden. Viele Module sind versatil, da sie in vielen verschiedenen Kombinationen und linearen Anordnungen ("Domänenabfolgen") vorkommen. Ihre Sequenzprofile, z.B. Hidden Markov Modelle (HMM) sind in Datenbanken wie Pfam oder RPODOM. Proteine können daher nicht nur als Zeichenfolge von Aminosäuren sondern auch von Domänen IDs ("IDentifieres") aus diesen Datenbanken geschrieben werden. Kürzlich wurde klar, dass solch eine Repräsentation effizient ist und nützlich, beispielsweise um wichtige biomedizinische Zusammenhänge oder Phylogenien aufzuklären. Hier planen wir den evolutionären Ursprung modularer Domänenabfolgen zu untersuchen. Insbesondere wollen wir aufklären warum manche Domänen versatiler als andere sind. A: Wir untersuchen die möglichen Ursachen wie Funktion, Struktur, oder Alter der ungleich verteilten Versatilität. B: Wir untersuchen die Häufigkeit und Auswirkungen von bestimmten evolutionären Ereignissen wie Retrotransposition, unterbrechende Domäneninsertion und dem Entstehen neuer Domänen. Dieses Projekt ist Teil eines größeren Unterfangens in dem wir auch Methoden zur Analyse von Domänenabfolgen sowie deren Evolution durch Rekonstruktion der Phylogenien, multiplen Alignments und Visualisierungstools entwickeln. Diese Methoden, welche auf der Analyse von Domänenabfolgen (Zeichenketten von IDs) beruhen ermöglichen ein besseres Verständnis der Prinzipien molekularer Evolution. Sie sind schnell und ergänzen bestehende Methoden die auf Zeichenketten von Aminosäuren aufbauen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen