Analyses of 50 fish specific duplicated genes in order to reveal their lineage specific diversification history and the influence of positive Darwinian selection

Description

Abstract: Gen- und Genomduplikationen vergrößern die Menge des genetischen Materials, welches möglicherweise notwendig für die zunehmende Komplexität der organismischen Genome ist. Es wird angenommen, dass es einen Zusammenhang zwischen Kopienzahl und morphologischer Komplexität bzw. Artendiversität gibt. Diese Hypothese setzt voraus, dass duplizierte Gene aufgeteilt wurden oder neue Funktionen im Vergleich zu ihren Vorläufern (Proto-Orthologe) entwickelt haben. Dieser funktionelle Unterschied könnte möglicherweise das Resultät erhöhter evolutionrer Raten und/oder positiver Selektion sein. Wir möchten 50 zuvor entdeckte paraloge Paare duplizierte Gene in Fischmodellen (Danio rerio, Oryzias latipes, Takifugu rubripes, und Tetraodon nigroviridis) untersuchen, bei denen ein Paralog positiver Selektion unterliegt und das eine signifikant höhere molekulare Evolutionsrate in einer der untersuchten Arten zeigt. Die verbleibende Kopie unterliegt solchen adaptiven Veränderungen nicht. Um herauszufinden, ob diese Gene linienspezifischen Diversifizierungsereignissen folgen und zu linienspezifischen Ausstattungen beitragen, beabsichtigen wir die Erweiterung des bestehenden Datenbestandes durch Sequenzierungen und Datenbanksuchen von 14 Arten der Actinopterygii und fünf weiteren Außengruppen. Ausführliche phylogenetische Studien, Untersuchungen zu Unterschieden der molekularen Evolutionsrate zwischen Paralogen und zwischen Arten werden dabei gefolgt von Analysen zur Selektion der untersuchten Proteine. Beabsichtigt ist, zusätzliche Einblicke in die Evolutionsgeschichte der fisch-spezifischen Genom-Duplikation zu gewinnen; ein spezifisches Duplikationsereignis der Teleostei, welches als Ursache für die große morphologische Diversität der Fische angesehen wird.

Institutions
  • FB Biologie
Funding sources
Name Project no. Description Period
Deutsche Forschungsgemeinschaftno information
Further information
Period: 01.01.2007 – 31.12.2007