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• ORCID 0000-0003-3742-7692

Ich interessiere mich für die Evolution regulatorischer Innovation bei Hybriden. Was passiert, wenn sich Genregulationsmechanismen, welche unabhängig voneinander evolviert sind, in Hybriden vermischen? Kann dies zu neuen Expressionsniveaus, Expressionsmustern oder sogar Spleißvarianten führen, die sich von denen der Elternlinien unterscheiden? Und wie verläuft die Evolution solch neuartiger Regulationsmuster in natürlichen Hybridopulationen?

Um dies zu untersuchen nutze ich Bacillus-Stabschrecken als Modellorganismus. Hier kann ich im Labor erzeugte Hybride mit unabhängig voneinander entstandenen Hybridlinien vergleichen, die in der Wildnis vorkommen: zum einen gibt es in Bacillus sexuelle Hybridpopulationen, die sich während ihrer Evolution fortwährend rückgekreuzt haben. Zum anderen gibt es klonale F1-Hybridlinien, die vor Tausenden von Jahren die Fähigkeit zur sexuellen Fortpflanzung verloren haben. Von diesen gibt es zudem diploide und triploide Linien.

Konkret möchte ich vier Fragen beantworten: 1) Welche Faktoren liegen neuartigen Regulationsmustern in Hybriden zugrunde? Ist es die Vermischung regulatorischer Elemente der unterschiedlichen Elternlinien (a)? Sind epigenetische Mechanismen und TEs beteiligt (b)? Gibt es einen Effekt von interparentaler Divergenz (c)? 2) Wie evolviert Genregulation in stabilen sexuellen Hybridzonen: Sind neuartige Genregulationsmuster vorteilhaft und adaptiv? 3) Wie evolviert Genregulation unter einer klonalen Vererbung der beiden Elterngenome in Hybridlinien? 4) Kann eine Veränderung der Ploidie (von diploid zu triploid) dosisabhängige neuartige Regulationsmuster erzeugen, und wie evolvieren diese? 

Die Möglichkeit, all diese Fragen mithilfe eines einzigen Modellorganismus integriert zu beantworten, verspricht sehr umfassende und gleichzeitig detaillierte Einblicke in die Rolle, die die Evolution von Genregulation bei Hybriden bei der Entstehung unserer Biodiversität spielt.