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Evolution der repetitiven Genomlandschaft der Zuckerrübe und ihrer wilden Verwandten

Projektleitung
Blazek Lisa, BOKU Projektleiter/in
Laufzeit:
01.08.2020-31.07.2023
Programm:
Doktorand(inn)enprogramm der ÖAW (DOC)
Art der Forschung
Angewandte Forschung
Mitarbeiter/innen
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Computergestützte Biologie
Gefördert durch
Österreichische Akademie der Wissenschaften, Dr. Ignaz- Seipel Platz, 1010 Wien, Österreich
Abstract
Die Zuckerrübe (Beta vulgaris ssp. vulgaris) ist eine relative junge Nutzpflanze, welche von der Wild Rübe (Beta vulgaris ssp. maritima) abstammt, einer in West- und Südeuropa beheimateten Küstenpflanze. Transposons haben einen massiven Einfluss auf die Genomstruktur und der Funktionalität von Genen. Von den vielen verschiedenen Transposons und repetitiven Elementen, die in einem Genom enthalten sind, ist nur eine kleine Teilmenge intakt und voll funktionsfähig. Selbst dieser kleine Anteil hat eine große Einflussnahme auf das Genom, durch dem alternativen Splicing von Genen, der Einführung von neuen Promotoren, geänderten Genregulierung oder durch die Inaktivierung von Genfunktionen. Diese Änderungen haben schlussendlich auch Einfluss auf den Phänotyp der Rüben. Das Genom ist nicht statisch, sondern in ständiger Bewegung: Transposons werden an neuen Positionen im Genom eingefügt; danach wirken Selektions- und Mutationsprozesse auf sie ein. Repetitive Elemente, die sich negativ auf den Organismus auswirken, verschwinden schnell, während andere, die sich neutral zeigen oder sogar nützlich sind, erhalten bleiben. Durch den Vergleich verschiedener Genomsequenzdaten der domestizierter Zuckerrübe und ihrer wilden Verwandten bewerten wir die mutagenen Ereignisse, die in der jüngeren evolutionären Vergangenheit im Rübengenom stattgefunden haben, und untersuchen die Rolle, die Transposons bei der Evolution des Rübengenoms gespielt haben. Erkenntnisse über das Rübengenom und der repetitiven Genomlandschaf können neue Erkenntnisse über die jüngste Genomentwicklung der Zuckerrübe liefern und eine Grundlage für deren weitere Verbesserungen als Kulturpflanze bilden.
Schlagworte
Bioinformatik (102004); Evolutionsforschung; Genomik; Pflanzenzucht;
Bioinformatik; Evolutionsforschung; Genomik ; Pflanzenzucht;
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