Forschungsgruppe 2: Evolutionsgenetik
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Forschungsgruppe 2: Evolutionsgenetik

Die Forschungsgruppe Evolutionsgenetik (FG2) verbindet die Bereiche Evolutionsbiologie, Ökologie, Molekularbiologie, Populations- und Naturschutzgenetik. Sie beschäftigt sich mit den evolutionären Triebkräften und Prozessen wie Mutation, Selektion, genetische Drift und Genfluss, die zu Veränderungen von Haplo- und Genotyp-Häufigkeiten und somit der genetischen Struktur von Populationen führen. Die Ziele unserer Arbeit liegen in der Aufklärung der genetischen Grundlagen von Anpassungsprozessen auf DNA- und funktioneller Ebene (RNA, Proteine), sowie der dabei wirkenden Selektionsmechanismen. Diese Prozesse beeinflussen die Entstehung von Arten unmittelbar und determinieren ihre geographische Verbreitung (lokale Adaptation). Die Anpassungsfähigkeit von Organismen an bestehende und sich verändernde Umweltbedingungen spiegelt sich in ihrer Vitalität und Fitness wider. Das Verständnis von adaptiven Veränderungen in Wildtieren unter natürlichen Selektionsbedingungen gehört daher nicht nur zu den Kernfragen der Evolutionsgenetik, sie schafft auch die Vorraussetzungen für einen wissenschaftlich begründeten Artenschutz. Neben molekularbiologischen Standardmethoden (PCR, SSCP, Klonierung, Sequenzierung etc.) kommen verstärkt auch Methoden der quantitativen Genetik, Mikroarray- und Lasermikro-dissektionstechniken zur Anwendung. Die gewonnenen Daten werden mittels populations- und phylogenetischer sowie weiterführender biomathematischer Verfahren analysiert.

Schwerpunkte bei der Erforschung adaptiver Prozesse liegen auf Untersuchungen zur Evolution und Bedeutung von Immungenvariabilität (MHC) in der Parasiten- und Pathogenresistenz, bei der Partnerwahl, Inzuchtvermeidung und somit in der Naturschutzgenetik. Wir analysieren die Einfluss weiterer immunrelevanter Proteine sowohl auf Seiten der Wirte als auch der der Pathogene. Als weitere fitnessrelevante Parameter quantifizieren wir die Prozesse der Spermatogenese auf zellulärer Ebene. Neben Untersuchungen zur adaptiven Evolution nutzen wir selektionsneutrale Marker zur (1) Messung der genetischen Vielfalt in kleinen isolierten Populationen bedrohter Tierarten, (2) Identifizierung des Einflusses evolutiver Kräfte (Mutation, Migration, Selektion und genetische Drift) auf die genetische Populationsstruktur, (3) Aufklärung von Eltern- und Verwandtschaftsbeziehungen, (4) Unterstützung laufender Zuchtprogramme, (5) Bestimmung des Geschlechts sexuell monomorpher Tierarten und (6) zur Klärung phylogenetischer Beziehungen. Die DNA-Analysen können häufig auch an einzelnen Haaren, Federn oder Kotproben durchgeführt werden und erlauben somit nicht-invasive Untersuchungen an gefährdeten, schwer zugänglichen oder forensisch relevanten Tierarten. Des Weiteren werden Populations-Habitat-Modellierungen angewendet, um Risikoabschätzungen für die Überlebensfähigkeit von Populationen zu erstellen und Empfehlungen für den Artenschutz auszusprechen.