Dr. Alexander Donath

2022

DeRGA - Deutscher ReferenzG...

Deutscher Hub des Europäischen Referenz-Genom-AtlasAufbauend auf der Mission von ERGA (European Reference Genome Atlas) hat die deutsche Biodiversitätsgenomik-Gemeinschaft das Ziel, qualitativ hochwertige Referenzgenome der deutschen eukaryotischen Biodiversität zu generieren:Unsere Initiative vernetzt die Biodiversitätsgenomik-Expertise in ganz Deutschland, einschließlich der wissenschaftlichen Exzellenz von Universitäten, Forschungsmuseen und akademischen Einrichtungen, NGS-Sequenzierungskompetenz, HPC-Infrastruktur und translationalem Wissenstransfer.

Abteilung/Sektion:

Vergleichende Genomik (Wirbeltiere), Vergleichende Genomik (Insekten), Bioinformatische Genomik, Hochleistungsrechner

Projektleitung:

Astrid Böhne

2019

Morphologie und Phylogenie der Schaben und Termiten

Die etwa 7500 Arten der Schaben und Termiten werden in dem Taxon Blattodea zusammengefasst. Ziel des Projektes ist die Klärung der Verwandtschaftsverhältnisse zwischen den einzelnen Teilgruppen der Blattodea, die Datierung der wichtigsten Aufspaltungen. Ausserdem werden die Kopfmorphologie und die Funktionsmorphologie der Mundwerkzeuge untersucht.

Abteilung/Sektion:

Morphologielabor, Bioinformatische Genomik, Molekularlabor, Hymenoptera, Direktion

Projektleitung:

Dr. Benjamin Wipfler

Finanzierung:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

2018

Evolution der polyneopteren Insekten

Polyneoptera ist eine der vier Großgruppen der geflügelten Insekten und besteht aus elf traditionellen Ordnungen wie den Heuschrecken (Orthoptera), den Ohrkneifern (Dermaptera) oder den Schaben (Blattodea). Die Verwandtschaftsverhältnisse zwischen diesen Teilgruppen und damit auch wichtige evolutive Erergnisse wie zum Beispiel der Ursprung von Sozialverhalten, Habitatpräferenzen oder morphologische Anpassungen sind vollkommen ungeklärt. In dem hier vorgestellten Projekt wird durch eine Kombination von phylogenomischen Analysen und detailierten phenotypischen Daten das erste umfassende Bild der Evolution der polyneopteren Insekten entworfen.

Abteilung/Sektion:

Morphologielabor, Bioinformatische Genomik, Statistische Phylogenetik und Phylogenomik, Direktion, Hymenoptera, Graduiertenschule (GBR), Molekularlabor

Projektleitung:

Dr. Benjamin Wipfler

Finanzierung:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

2017

Evolution der Dexiarchia

Die Meeresschnecken der Untergruppe Dexiarchia umfassen weltweit mindestens 2000 Arten und viele noch unbeschriebene Spezies. Bis heute existiert keine umfassende phylogenetische Analyse der Dexiarchia, welche alle Hauptgruppen und deren Verwandtschaftsbeziehungen zueinander behandelt. Dieses Projekt soll dieses fundamentale Problem mit genomischen Daten lösen.

Abteilung/Sektion:

Bioinformatische Genomik, Phylogenetik und Evolutionsbiologie, Morphologielabor, Lehrstuhl Molekulare Biodiversitätsforschung

Projektleitung:

Dr. Alexander Donath

Finanzierung:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

2014

Immunbiologie der marinen…

Erforschung der Evolution des angeborenen Immunsystems am Beispiel des kalifornische Seehasen (Meeresschnecke).

Abteilung/Sektion:

Bioinformatische Genomik

Projektleitung:

Dr. Alexander Donath

Finanzierung:

Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig

Blattkäfer - Chrysomelidae

Transkriptomanalyse von Blattkäfern.

Abteilung/Sektion:

Bioinformatische Genomik

Projektleitung:

Dr. Alexander Donath

Finanzierung:

Universität Hamburg

MITOS

Annotationsserver, um die Gene der mitochondriale Genome vielzelliger Tiere (Metazoa) besser bestimmen zu können.

Abteilung/Sektion:

Bioinformatische Genomik

Projektleitung:

Dr. Alexander Donath

Finanzierung:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Deutscher Akademischer Austauschdienst, Universität Straßburg, ANR MITOMOT, Alexander von Humboldt-Stiftung

2012

1KITE: Die Evolution der Insekten

1KITE ist ein internationales Forschungsprojekt, das die Evolutionsgeschichte der Insekten versucht in bisher nicht dagewesenem Umfang nachzuzeichnen. Ein wesentliches Ziel dieses Projektes ist die Rekonstruktion des Stammbaums der Insekten. Ein solcher ist Voraussetzung, um die mannigfaltigen Anpassungen der Insekten an ihre Umwelt im Laufe der Erdgeschichte besser verstehen zu können. Darüber hinaus können die gewonnenen Erkenntnisse aber auch für die Entwicklung von neuen Arzneimitteln oder Schädlingsbekämpfungsmitteln von großer Bedeutung sein. Zu diesem Zweck ist es vorgesehen, bis Ende…

Abteilung/Sektion:

Direktion, Lehrstuhl Spezielle Zoologie, Direktionsstab, Statistische Phylogenetik und Phylogenomik, Personalrat, Bioinformatische Genomik, Hochleistungsrechner, Phylogenetik und Evolutionsbiologie, Hymenoptera, Biodiversitätsinformatik, Biobank, Morphologielabor, Lehrstuhl Molekulare Biodiversitätsforschung, Zentrum für molekulare Biodiversitätsforschung (zmb)

Projektleitung:

Prof. Dr. Bernhard Misof

2011

i5K-Initiative

Im Jahre 2011 wurde von Wissenschaftlern die internationale i5K-Initiative ins Leben gerufen (Robinson et al. 2011). Die Initiative verfolgt das ehrgeizige Ziel, innerhalb der kommenden fünf Jahre die Genome von 5.000 Insektenarten zu sequenzieren und zu analysieren.

Abteilung/Sektion:

Direktion, Lehrstuhl Spezielle Zoologie, Bioinformatische Genomik, Hochleistungsrechner, Statistische Phylogenetik und Phylogenomik, Personalrat, Hymenoptera

Projektleitung:

Prof. Dr. Bernhard Misof

Externe Projekte

"Metazoan Mitochondrial Genome Annotation"

Fast 2000 komplett sequenzierte mitochondriale Genome, zusammen mit der manuell gepflegten Annotationen ihrer proteinkodierenden Gene, rRNAs und tRNAs, sind inzwischen bei der NCBI RefSeq Datenbank verfügbar. Diese, über zwei Jahrzehnte hinweg gesammelte Annotationsinformation wurde durch ein diverses Set von computergestützten Techniken und unterschiedlichsten Strategien erreicht. Trotz manueller Überprüfung leidet sie immernoch unter Falschannotationen der Ableserichtung, fehlerhaft zugeordneten Gennamen und sowohl fehlenden, als auch falschen Annotationen, besonders im Bereich der RNA-Gene. Dies stellt erhebliche Probleme für vollautomatisierte Techniken dar, die diese Informationen nutzen möchten, um die Verwandtschaftsbeziehungen von Tieren und die molekulare Evolution von mitochondrialen Genomen zu untersuchen.

MITOS (MITOchondrial genome annotation Server) ist eine automatisierte Pipeline, die das Problem einer verlässlichen mitochondrialen Genomannotation von Metazoa angeht und dabei Methoden des aktuellen Forschungsstandards verwendet. Proteinkodierende Gene werden durch eine anspruchsvolle Prozedur, basierend auf mehreren BLAST-Suchen, annotiert. Diese ermöglicht Änderungen im Leseraster, Duplikationen und in mehreren Teilen vorliegende Gene zu identifizieren. Neu entwickelte Kovarianzmodelle nutzen die strukturelle Konservierung von nicht-kodierenden RNAs, um diese zu annotieren.

MITOS erlaubt eine systematische Suche nach Fehlern, die Vereinheitlichung von Genbezeichnungen und -grenzen, die Antikodon-Kennzeichnung von tRNAs und ermöglicht es, die Validität von Genzuordnungen zu überprüfen. Die Ergebnisse von MITOS sind vergleichbar mit denen der RefSeq und MitoZoa im Bezug auf Annotationsabdeckung und -qualität. Gleichzeitig werden systematische Fehler, Inkonsistenzen bei der Nomenklatur und Schreibfehler, wie sie durch manuelle Annotation entstehen können, vermieden.

Die MITOS Pipeline ist verfügbar unter: http://mitos.bioinf.uni-leipzig.de