Variation der Genexpression in natürlichen Drosophila-Populationen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In diesem Projekt haben wir lokale Adaptation auf dem Level der Genregulation untersucht. Die prinzipielle Herangehensweise liegt darin, die Variation der Genexpression innerhalb sowie zwischen zwei Populationen zu quantifizieren. Dadurch könnten Gene identifiziert werden, welche deutliche Unterschiede in ihrer Expression zwischen den beiden Populationen aufweisen, und gleichzeitig einen geringen Expressionspolymorphismus innerhalb der einzelnen Populationen zeigen. Solche Gene stellen Kandidaten für adaptive Evolution in regulatorischen Bereichen an die jeweiligen Umweltbedingungen dar. Mittels Mikroarray- und RNA-Seq-Analysen haben wir Gene identifiziert, welche sich in ihrer Expression zwischen einer anzestralen D. melanogaster Population aus Afrika von einer abgeleiteten Population aus Europa unterscheiden. Eine populationsgenetische Analyse der Kandidatengene auf der DNA-Sequenz-Ebene hat Gene, die Hinweise auf positive Selektion zeigen, identifiziert. Zwei dieser Gene, CG9509 und MtnA, haben wir mittels Reporter-Gen-Experimente funktionell untersucht. Beide Gene enthalten regulatorische Polymorphismen (SNPs oder Indels), die Genexpression und organismische Phänotypen beeinflussen. Insgesamt stellen diese Ergebnisse ein detailliertes Bild von lokaler Adaptation dar.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2011): Population transcriptomics of Drosophila melanogaster females. BMC Genomics 12: 81
Müller, L., S. Hutter, R. Stamboliyska, S. S. Saminadin-Peter, W. Stephan, and J. Parsch
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(2012): Inter- and intraspecific variation in Drosophila genes with sex-biased expression. Int. J. Evol. Biol. 2012: 963976
Müller, L., S. Grath, K. von Heckel, and J. Parsch
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(2012): Population and sex differences in Drosophila melanogaster brain gene expression. BMC Genomics 13: 654
Catalán, A., S. Hutter, and J. Parsch
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(2012): Selective sweep of a cisregulatory sequence in a non-African population of Drosophila melanogaster. Mol. Biol. Evol. 29: 1167-1174
Saminadin-Peter, S. S., C. Kemkemer, P. Pavlidis, and J. Parsch
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(2013): Adaptive divergence of a transcriptional enhancer between populations of Drosophila melanogaster. Phil. Trans. R. Soc. B 368: 20130024
Glaser-Schmitt, A., A. Catalán and J. Parsch
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(2013): The evolutionary causes and consequences of sex-biased gene expression. Nature Reviews Genetics 14: 83-87
Parsch, J. and H. Ellegren
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(2014): Population- and sex-biased gene expression in the excretion organs of Drosophila melanogaster. G3: Genes, Genomes, Genetics 4: 2307-2315
Huylmans, A. K., and J. Parsch
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(2014): „Escaping‟ the X chromosome leads to increased gene expression in the male germline of Drosophila melanogaster. Heredity 112: 149-155
Kemkemer, C., A. Catalán and J. Parsch
