Das Zoologische Forschungsmuseum Alexander Koenig

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SPP Taxonomics

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Steckbrief

Titel des Projekts: 
Establishing a standardized and universally applicable set of nuclear-encoded markers for genome-wide multi-locus species delimitation of metazoans
ZFMK-Projektleitung: 
Forschungsobjekt(e): 
Beetles, Hautflügler, Fliegen, Spinnen, Tausendfüßer

Beschreibung

Methoden zur Artabgrenzung mittels der Nukleotid-Informationen aus Multigen-Ansätzen sind inzwischen weit etabliert und ergänzen sehr hilfreich den klassischen COI Barcoding-Ansatz, dessen Probleme und Grenzen hinreichend bekannt sind. Unser Forschungsprojekt hat das Ziel, durch die Nutzung vergleichender genomischer Daten ein standardisiertes Set an single-copy Kerngenen unter Anwendung von Target DNA Anreicherung für eine genomweite multi-locus Artabgrenzung zu etablieren. Zu verwendende Marker sind dabei die sogenannten "Universal Single-Copy Orthologs" (USCOs). Wir werden USCOs mit einer konservierten Struktur innerhalb der Invertebraten untersuchen, um ihre diskriminativen Kraft und ihre universelle Einsetzbarkeit in ausgewählten Fallstudien bei vor allem den megadiversen Arthropoden zu testen. Dabei arbeiten wir mit ideal konserviertem Material aber auch mit Museumsexemplaren. Zum ersten Mal wird integrative Artabgrenzung auf einer Analyse von hunderten Genen beruhen, die über das gesamte Genom der Invertebraten gesammelt sind. Die sieben geplanten Fallstudien schließen Zitterspinnen, Hundertfüßer, parsitoide Vespen, Maikäfer, Schwebfliegen, Tagfalter und Nematoden ein und werden bei diesem neuen Typ von Daten Multispecies-Coalescent Artabgrenzung und integrative Taxonomie anwenden. Im Gegensatz zu anderen Methoden der multi-locus Genotypisierung, wird der Satz von USCO Markern universell unter den Metazoa einsetzbar sein. Das Analyse Protokoll wird folgende Schritte umfassen: (1) Design der Baits für die universelle Target DNA Sequenzierung (USCOs), (2) Tools für DNA Qualitätsfiltrierung, Assemblierung, Alignment, und Annotation; (3) Coalescent-basierte Artabgrenzung. Wir wenden eine Reihe alternative Protokolle an, um die Robustheit der Ergebnisse der Artabgrenzung mit dem Multispecies-Coalescent zu verifizieren. Darüber hinaus führen wir vergleichende Analysen mit COI Barcodes durch und analysieren die Kongruenz der USCO Ergebnisse mit der Morphologie-basierten Artbestimmung sowie unter den verschiedenen Artabgrenzungsmethoden, welche Merkmals- und Baum-basierte Artabgrenzung mit separaten Genen (COI) oder kombinierten USCOs einschließen.

Ort

Ansprechpartner

Abteilungsleiter Arthropoda
Sektionsleiter
Kurator
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