Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stammbaum der Evolution: Münstersche Forscher entwickeln Prüfungstool

11.05.2016

Münstersche Forscher um Jürgen Schmitz und Gennady Churakov haben ein Online-Tool entwickelt, das dabei hilft, Verwandtschaftsverhältnisse in der Natur besser zu verstehen. Das Programm ermöglicht Wissenschaftlern weltweit die Überprüfung evolutionärer Stammbäume.

Hintergrund: Beim DNA-Vergleich sind springende Gene besonders nützlich – das sind DNA-Abschnitte, die sich selbst kopieren und neue Positionen im Erbgut einnehmen können. Allerdings führt die Analyse solcher springender Gene nicht immer zu eindeutigen Ergebnissen. Das neue, in Münster programmierte Online-Tool hilft Wissenschaftlern bei der Prüfung, wie zuverlässig die im Stammbaum aufgespürten Abzweigungen sind.


Schematische Darstellung des Populationsengpasses und seiner Auswirkungen auf die globale Diversität der Arten

Zeichnungen: Jón Baldur Hlíðberg

Direkte Linie oder nur entfernter Cousin? Münstersche Forscher haben ein Online-Tool entwickelt, das dabei hilft, Verwandtschaftsverhältnisse in der Natur besser zu verstehen. Das Programm ermöglicht Wissenschaftlern weltweit die Überprüfung evolutionärer Stammbäume.

Um herauszufinden, wie sich Lebewesen vom ersten Urbakterium bis zu den heutigen Arten – ob Apfelbaum oder Zebra, Darmbakterium Escherichia coli oder Mensch – entwickelt haben, schauen Wissenschaftler ins Erbgut: Durch den Vergleich der DNA lassen sich die Abzweigungen im Stammbaum nachvollziehen. Solche Vergleiche auf genetischer Ebene bestätigen beispielsweise, dass wir Menschen viel enger mit Schimpansen als mit Gorillas verwandt sind.

Beim DNA-Vergleich sind springende Gene besonders nützlich – das sind DNA-Abschnitte die sich selbst kopieren und neue Positionen im Erbgut einnehmen können. Allerdings führt die Analyse solcher springender Gene nicht immer zu eindeutigen Ergebnissen. Um die Zuverlässigkeit von Stammbaumrekonstruktionen zu prüfen, benötigen Wissenschaftler deshalb Unterstützung durch statistische Methoden.

Ein Team um Jürgen Schmitz und Gennady Churakov von der Medizinischen Fakultät der Universität Münster hat mit Unterstützung aus dem Sankt Petersburger Institut für Technologie zunächst ein mathematisches Modell entworfen, mit dem Konflikte bei der Stammbaumrekonstruktion mit springenden Genen aufgespürt und die Ursachen aufgedeckt werden können.

Solche Konflikte sind ganz natürlich: Sie lassen sich zum Beispiel auf Fortpflanzungen zwischen zwei Populationen zurückführen, die sich genetisch bereits voneinander entfernen und schließlich zu unterschiedlichen Arten entwickeln. Auch Artbildungen in – nach evolutionsbiologischem Maßstab – rascher Abfolge können zu Unklarheiten und Widersprüchen führen. Ein in Münster programmiertes Online-Tool hilft Wissenschaftlern bei der Prüfung, wie zuverlässig im Stammbaum aufgespürte Abzweigungen sind.

Ein Fachartikel zur Entwicklung des mathematischen Modells und des Online-Tools ist jetzt in der Fachzeitschrift PLoS Computational Biology erschienen. Die Publikation – die vom Verlag sogar zur Titelgeschichte des Heftes gemacht wurde – kann kostenfrei online gelesen werden:

Kuritzin A, Kischka T, Schmitz J, Churakov G (2016): Incomplete Lineage Sorting and Hybridization Statistics for Large-Scale Retroposon Insertion Data. PLoS Computational Biology 12:e1004812. Online unter: http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1004812


Redaktion:

Dr. Thomas Bauer
Pressereferent für Forschung und Lehre
Universitätsklinikum Münster
GB Unternehmenskommunikation
Domagkstraße 5
48149 Münster
Tel. 0251-83-58937
mobil: 0171-4948979

Weitere Informationen:

http://journals.plos.org/ploscompbiol/article?id=10.1371/journal.pcbi.1004812 Fachartikel
http://retrogenomics.uni-muenster.de:3838/KKSC_significance_test/ Online-Tool

Dr. Christina Heimken | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen
27.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Glykane als Biomarker für Krebs?
27.06.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie