Vergleichende Genomik (Wirbeltiere)

[26] [27]

Reiter

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Die vergleichende Analyse von Genomen und Transkriptomen etabliert sich als ein elementarer Bestandteil der Biodiversitätsforschung. Neue Sequenziertechnologien sowie Entwicklungen von Analysemethoden und Algorithmen ermöglichen es uns Proben aus Sammlungen und der Umwelt, insbesondere von Nichtmodellorganismen, sowie gesamte Populationen zu untersuchen.

Die Sektion Komparative Genomik am zmb analysiert Biodiversität in einem evolutionären Kontext und versucht damit, phänotypische und genomische Veränderungen innerhalb der Vertebraten besser zu verstehen.

Dr. Astrid Böhne vertritt diese Sektion mit einer herausragenden Expertise in den Bereichen de novo Sequenzierung und Assemblierung sowie vergleichender genomweiter Analysen.
Der Fokus dieser Sektion liegt dabei auf der genomischen Architektur von phänotypischen Neuigkeiten und adaptiven Eigenschaften sowie Artbildungsprozessen.

Projekte der Sektion Komparative Genomik beschäftigen sich im Detail mit Populationsdynamiken, Artenbildung, Genfluß, Hybridisierung, Adaptation und Konflikten zwischen den Geschlechtern, insbesondere in Fischen .

Wir interessieren uns für den Ursprung, die Interaktion und Verteilung von neuen Arten und fokussieren uns dabei insbesondere auf extrem erfolgreiche Tiergruppen die Teil von Artbilungs-Hotspots und (adaptiven) Radiationen sind aber auch invasive und hybridisierende Arten um Treiber und Bedrohungen von Biodiversität genomisch zu verstehen.

Die Genomforschung am zmb arbeitet intensiv mit Wissenschaftlern der Sektionen Bioinformatische Genomik sowie Phylogenomik zusammen.

Mitarbeiterinnen & Mitarbeiter

Wissenschaftlerin / Wissenschaftler, Festanstellung

[28]

Astrid Böhne [28]

Sektionsleiterin

Tel: +49 228 9122-365

Fax: +49 228 9122-212

E-Mail: A.Boehne [at] leibniz-zfmk.de

Technisches Personal

[29]

Sandra Kukowka [29]

Technische Assistentin

Tel: +49 228 9122-343

Fax: +49 228 9122-295

E-Mail: s.kukowka [at] leibniz-zfmk.de

Doktorandin / Doktorand

[30]

Jan Möhring [30]

Doktorand Ichthyologie und Vergleichende Wirbeltiergenomik

Tel: +49 228 9122-431

Fax: +49 228 9122-212

E-Mail: jl.moehring [at] t-online.de

Masterkandidatin / Masterkandidat

[31]

Kevin Hsiung [31]

MSc Student

E-Mail: k.hsiung [at] leibniz-lib.de

[32]

Zeynep Oguzhan [32]

MSc Studentin

E-Mail: s6zeoguz [at] uni-bonn.de

Projekte

2022

[33]

CellGen [33]

The CellGen project is composed of two main parts. The first part investigates whether cell cultures accumulate mutations with progressive number of passages. One of the advantages of cell culture is to provide best quality of DNA/RNA and metaphases. Hence, we expect that cell culture will experience a renaissance in the light of high throughput sequencing techniques. However, it is still not clear how the number of passages (i.e., the number of times cells are transferred from vessel to vessel) can affect genetic and chromosomal composition.

Projektleitung:

Dr. Camilla Bruno Di Nizo [34]

[35]

DeRGA - Deutscher ReferenzG... [35]

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.

Projektleitung:

Astrid Böhne [28]

[36]

ERGA - The European Referen... [36]

Die Initiative Europäischer ReferenzGenom Atlas (ERGA) ist eine gesamteuropäische wissenschaftliche Antwort auf die aktuelle Bedrohung der biologischen Vielfalt. Referenzgenome bieten den umfassendsten Einblick in die genetische Grundlage jeder Art und stellen eine wichtige Ressource für das Verständnis der Funktionsweise der biologischen Vielfalt dar. ERGA zielt darauf ab, die Genome aller europäischen Arten zu sequenzieren und wird zu diesem Zweck einen interdisziplinären Arbeitsablauf einrichten.

Projektleitung:

Astrid Böhne [28]

Finanzierung:

Europäische Union

[37]

ColLomic [37]

Hochwertige Genome sind eine wichtige Grundlage für die biologische und evolutionäre Forschung. Die Erstellung von Genomassemblies mit hoher Vollständigkeit und Kontiguität erfordert jedoch idealerweise frische, tiefgefrorene Proben. Die Verfügbarkeit solcher Proben ist zu einer großen Einschränkung für die Biodiversitätsgenomik geworden, insbesondere bei seltenen oder gefährdeten Arten oder solchen, die in abgelegenen Regionen leben.

Projektleitung:

Astrid Böhne [28]

Finanzierung:

Leibniz-Gemeinschaft

2021

[38]

Geschlechtschromosomen in Buntbarschen [38]

Die Mechanismen der Geschlechtsbestimmung sind mannigfaltig und reichen von diversen Umweltfaktoren über verschiedene genetische Systeme bis zu komplexen Kombinationen ex- und intrinsischer Signale. Diese Mechanismen sind in einigen organismischen Gruppen konserviert (zB haben alle Säugetiere dieselben Geschlechtschromosomen) wohingegen sie sich in anderen Gruppen selbst zwischen Schwesterarten unterscheiden.

Projektleitung:

Astrid Böhne [28]

Finanzierung:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

[39]

Hybridschwarmevolution in Elritzen [39]

In der Biodiversitätsforschung ist bislang nur wenig darüber bekannt, inwiefern Hybridisierung einer einheimischen und nicht einheimischen Art zu einer neuen ihrerseits invasiven Art führen kann. Eine Forschungsgruppe um Dr. Madlen Stange widmet sich nun dieser Forschungslücke mit einem Vorhaben am Zoologischen Forschungsmuseum Alexander Koenig – Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere. Die Gruppe untersucht die Verbreitung des ökologisch wertvollen Schwarmfisches Elritze u.a. in der Sieg, einem etwa 155 Kilometer langem Nebenfluss des Rheins.

Projektleitung:

Dr. Madlen Stange [40]

Finanzierung:

Leibniz-Gemeinschaft

Publikationen

Publiziert in

2018

Sann, M., Niehuis, O., Peters, R.S., Mayer, C., Kozlov, A., Podsiadlowski, L., Bank, S., Meusemann, K., Misof, B., Bleidorn, C., Ohl, M. (2018): Phylogenomic analysis of Apoidea sheds new light on the sister group of bees. BMC Evolutionary Biology 18(1), 71. https://doi.org/10.1186/s12862-018-1155-8

[weiterlesen] [43]

Peters, R.S., Niehuis, O., Gunkel, S., Bläser, M., Mayer, C., Podsiadlowski, L., Kozlov, A., Donath, A., van Noort, S., Liu, S., Zhou, X., Misof, B., Heraty, J., Krogmann, L., (2018): Transcriptome sequence-based phylogeny of chalcidoid wasps (Hymenoptera: Chalcidoidea) reveals a history of rapid radiations, convergence, and evolutionary success. Molecular Phylogenetics and Evolution. 120, 286–296. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2017.12.005

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Pauli, T. , Castillo‐Cajas, R. F., Rosa, P. , Kukowka, S. , Berg, A. , van den Berghe, E. , Fornoff, F. , Hopfenmüller, S. , Niehuis, M. , Peters, R. S., Staab, M. , Strumia, F. , Tischendorf, S. , Schmitt, T. and Niehuis, O. (2018). Phylogenetic analysis of cuckoo wasps (Hymenoptera: Chrysididae) reveals a partially artificial classification at the genus level and a species‐rich clade of bee parasitoids. Systematic Entomolology. doi:10.1111/syen.12323

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2017

Wilbrandt J, Misof B, and Niehuis O: COGNATE: comparative gene annotation characterizer. BMC Genomics 18(1): 535

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Links:

Link-PDF [47]

Li, Y., Zhang, R., Liu, S., Donath, A., Peters, R.S., Ware, J., Misof, B., Niehuis, O., Pfrender, M.E., Zhou, X. (2017): The molecular evolutionary dynamics of oxidative phosphorylation (OXPHOS) genes in Hymenoptera. BMC Evolutionary Biology. 17(1), 269. https://doi.org/10.1186/s12862-017-1111-z

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Petersen, M., Meusemann, K., Donath, A., Dowling, D., Liu, S., Peters, R.S., Podsiadlowski, L., Vasilikopoulos, A., Zhou, X., Misof, B., Niehuis, O. (2017): Orthograph: a versatile tool for mapping coding nucleotide sequences to clusters of orthologous genes. BMC Bioinformatics. 18(1), 111. https://doi.org/10.1186/s12859-017-1529-8

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Bank, S., Sann, M., Mayer, C., Meusemann, K., Donath, A., Podsiadlowski, L., Kozlov, A., Petersen, M., Krogmann, L., Meier, R., Rosa, P., Schmitt, T., Wurdack, M., Liu, S., Zhou, X., Misof, B., Peters, R.S., Niehuis, O., (2017): Transcriptome and target DNA enrichment sequence data provide new insights into the phylogeny of vespid wasps (Hymenoptera: Aculeata: Vespidae). Molecular Phylogenetics and Evolution 116, 213–226. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2017.08.020

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Dowling, D., Pauli, T., Donath, A., Meusemann, K., Podsiadlowski, L., Petersen, M., Peters, R.S., Mayer, C., Liu, S., Zhou, X., Misof, B., Niehuis, O. (2017): Phylogenetic Origin and Diversification of RNAi Pathway Genes in Insects. Genome Biology and Evolution 8(12), 3784-3793. doi:10.1093/gbe/evw281

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LAETZ EMJ, MORIS VC, MORITZ LM, HAUBRICH AN, WÄGELE H (2017) Photosynthate accumulation in solar-powered sea slugs - starving slugs survive due to accumulated starch reserves. Frontiers in Zoology 14:4 DOI 10.1186/s12983-016-0186-5

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Peters, R.S., Krogmann, L., Mayer, C., Donath, A., Gunkel, S., Meusemann, K., Kozlov, A., Podsiadlowski, L., Petersen, M., Lanfear, R., Diez, P.A., Heraty, J., Kjer, K.M., Klopfstein, S., Meier, R., Polidori, C., Schmitt, T., Liu, S., Zhou, X., Wappler, T., Rust, J., Misof, B., Niehuis, O. (2017): Evolutionary History of the Hymenoptera. Current Biology. 27, 1013–1018. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.01.027

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2016

Kraaijeveld K, Anvar Y, Frank J, Schmitz A, Bast J, Wilbrandt J, Petersen M, Ziesmann T, Niehuis O, Knijff P de, Dunnen JT den, Ellers J: Decay of sexual trait genes in an asexual parasitoid wasp. Genome Biol Evol: evw273

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Links:

Link-PDF [55]

Pauli, T., Vedder, L., Dowling, D., Petersen, M., Meusemann, K., Donath, A., Peters, R.S., Podsiadlowski, L., Mayer, C., Liu, S., Zhou, X., Heger, P., Wiehe, T., Hering, L., Mayer, G., Misof, B., Niehuis, O. (2016): Transcriptomic data from panarthropods shed new light on the evolution of insulator binding proteins in insects. BMC Genomics 17, 861. doi:10.1186/s12864-016-3205-1

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2015

Liu S, Wang X, Xie L, Tan M, Li Z, Su X, Zhang H, Misof B, Kjer KM, Tang M, Niehuis O, Jiang H, Zhou X (2015). Mitochondrial capture enriches mito-DNA 100 folds enabling PCR-free mitogenomics biodiversity analysis. Molecular Ecology Resources DOI: 10.1111/1755-0998.12472

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Kjer KM, Ware JL, Rust J, Wappler T, Lanfear R, Jermiin LS, Zhou X, Aspöck H, Aspöck U, Beutel RG, Blanke A, Donath A, Flouri T, Frandsen PB, Kapli P, Kawahara AY, Letsch H, Mayer C, McKenna DD, Meusemann K, Niehuis O, Peters RS, Wiegmann BM, Yeates DK, von Reumont BM, Stamatakis A, Misof B. (2015): INSECT PHYLOGENOMICS. Response to Comment on "Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution". – Science 349: 487.

[weiterlesen] [58]

Wurdack M, Herbertz S, Dowling D, Kroiss J, Strohm E, Baur H, Niehuis O, Schmitt T (2015): Striking cuticular hydrocarbon dimorphism in the mason wasp Odynerus spinipes and its possible evolutionary cause (Hymenoptera: Chrysididae, Vespidae). – Proceedings of the Royal Society B 282: 20151777.

[weiterlesen] [59]

Herrmann M, Niehuis O (2015): Erste Nachweise von Chrysis marginata aliunda Linsenmaier, 1959, in Deutschland und der Schweiz und Hinweise zum Wirt dieser sich ausbreitenden Goldwespe (Hymenoptera, Chrysididae). – Ampulex 7: 6–11.

[weiterlesen] [60]

2014

Frommer U, Niehuis M, Niehuis O (2014): Zur Kenntnis der Stechimmenfauna des Roßsteins bei Dörscheid und der Goldwespenfauna im Oberen Mittelrheintal (Hymenoptera: Aculeata et Chrysididae). – Fauna und Flora in Rheinland-Pfalz 12: 1315–1334.

[weiterlesen] [61]

Reder G, Niehuis O (2014): Nachweise von Chrysura rufiventris (Dahlbom, 1854) in Deutschland und weitere bemerkenswerte Wespenfunde in Baden-Württemberg, Hessen und Rheinland-Pfalz (Hymenoptera: Aculeata). – Ampulex 6: 5–12.

[weiterlesen] [62]

Niehuis M, Niehuis O (2014): Fund des Großen Wespenbocks – Necydalis major (L., 1758) – in der Pfalz (Coleoptera: Cerambycidae). – Fauna Flora Rheinland-Pfalz 12: 1029–1034.

[weiterlesen] [63]

Bernhard Misof, Shanlin Liu, Karen Meusemann, Ralph S. Peters, Alexander Donath, Christoph Mayer, Paul B. Frandsen, Jessica Ware, Tomáš Flouri, Rolf G. Beutel, Oliver Niehuis, Malte Petersen, Fernando Izquierdo-Carrasco, Torsten Wappler, Jes Rust, Andre J. Aberer, Ulrike Aspöck, Horst Aspöck, Daniela Bartel, Alexander Blanke, Simon Berger, Alexander Böhm, Thomas R. Buckley, Brett Calcott, Junqing Chen, Frank Friedrich, Makiko Fukui, Mari Fujita, Carola Greve, Peter Grobe, Shengchang Gu, Ying Huang, Lars S. Jermiin, Akito Y. Kawahara, Lars Krogmann, Martin Kubiak, Robert Lanfear, Harald Letsch, Yiyuan Li, Zhenyu Li, Jiguang Li, Haorong Lu, Ryuichiro Machida, Yuta Mashimo, Pashalia Kapli, Duane D. McKenna, Guanliang Meng, Yasutaka Nakagaki, José Luis Navarrete-Heredia, Michael Ott, Yanxiang Ou, Günther Pass, Lars Podsiadlowski, Hans Pohl, Björn M. von Reumont, Kai Schütte, Kaoru Sekiya, Shota Shimizu, Adam Slipinski, Alexandros Stamatakis, Wenhui Song, Xu Su, Nikolaus U. Szucsich, Meihua Tan, Xuemei Tan, Min Tang, Jingbo Tang, Gerald Timelthaler, Shigekazu Tomizuka, Michelle Trautwein, Xiaoli Tong, Toshiki Uchifune, Manfred G. Walzl, Brian M. Wiegmann, Jeanne Wilbrandt, Benjamin Wipfler, Thomas K. F. Wong, Qiong Wu, Gengxiong Wu, Yinlong Xie, Shenzhou Yang, Qing Yang, David K. Yeates, Kazunori Yoshizawa, Qing Zhang, Rui Zhang, Wenwei Zhang, Yunhui Zhang, Jing Zhao, Chengran Zhou, Lili Zhou, Tanja Ziesmann, Shijie Zou, Yingrui Li, Xun Xu, Yong Zhang, Huanming Yang, Jian Wang, Jun Wang, Karl M. Kjer, Xin Zhou (2014): Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution. - Science 346 ( 6210): 763-767.

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