Projektbeschreibung
Neue Sichtweise auf Entstehung von De-novo-Genen
Bei der Erforschung der Evolution neuer Gene und der Entstehung neuartiger Merkmale konnten bereits viele Mechanismen wie etwa die Genduplikation und die De-novo-Genentstehung erkannt werden. Während wir wissen, dass das letztgenannte Phänomen die Evolution von Genen aus DNS-Sequenzen beinhaltet, die nicht genetisch waren, bleibt der hier genau ablaufende Mechanismus schwer fassbar. Das Hauptziel des EU-finanzierten Projekts NovoGenePop lautet zu verstehen, wie die Gengeburt de novo entsteht, und die Hypothese zu erkunden, dass der Prozess Unterschiede im Gengehalt zwischen den Individuen beinhaltet. Dazu werden die Forschenden neuartige Berechnungsverfahren zur Bewertung aller Transkripte in verschiedenen biologischen Systemen entwickeln sowie potenzielle Mutationen identifizieren, die zur Evolution neuer Gene geführt haben.
Ziel
Genes are fundamental units of life and their origin has fascinated researchers since the beginning of the molecular era. Many of the studies on the formation of new genes in genomes have focused on gene duplication and subsequent divergence of the two gene copies. But, in recent years, we have learnt that genes can also arise de novo from previously non-genic sequences. The discovery of de novo genes has become possible by the sequencing of complete genomes and the comparison of gene sets between closely related species. Here we wish to test a novel hypothesis, we propose that de novo gene formation dynamics in populations results in substantial differences in gene content between individuals. If they exist, these differences would be not be visible by the current methods to study gene variation, which are based on the comparison of the sequences of each individual to a common set of reference genes. To test our hypothesis, we will need to develop novel computational approaches to first obtain an accurate representation of all transcripts and translated open reading frames in each individual, and then integrate the information at the population level. We propose to apply these methods to two very distinct biological systems, a large collection of Saccharomyces cerevisiae world isolates and a human lymphoblastoid cell line (LCL) panel. For this, we will collect and generate RNA (RNA-Seq) and ribosome profiling (Ribo-Seq) sequencing data. In order to identify de novo originated events occurred within populations, as opposed to phylogenetically conserved genes that have been lost in some individuals, we will also generate similar data from a set of closely related species in each of the two systems. Combined with genomics data, we will identify the spectrum of mutations associated with de novo gene birth with an unprecedented level of detail and uncover footprints of adaptation linked to the birth of new genes.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenGenetikMutation
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenGenetikRNS
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-ADG
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