Die Rolle der natürlichen Selektion in der genetischen Differenzierung von Drosophila ananassae

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Untersuchungen zur genetischen Differenzierung von Populationen sind sehr wichtig, um zu einem Verständnis der Artbildung zu gelangen. Als grundlegende Mechanismen, die zur Differenzierung von Populationen führen können, werden i. a. die natürliche Selektion, genetische Zufallsdrift und verminderte Migration genannt. Über die relative Wichtigkeit dieser Prozesse in der Differenzierung und Artbildung ist jedoch sehr wenig bekannt. In diesem Projekt analysieren wir diese drei Mechanismen und ihr Zusammenwirken anhand von Drosophila ananassae, einer geographisch hochstrukturierten Spezies, die in Südostasien beheimatet ist. Wir testen insbesondere die Hypothese, dass adaptive Substitutionen, die für die Anpassung an lokale klimatische Bedingungen wichtig sind und deshalb von der Selektion bevorzugt worden sind, auch die Differenzierung von D.ananassaePopulationen bewirkt haben. Wir gehen dabei in zwei Schritten vor. Zunächst messen wir die DNA-Variabilität in drei Genregionen, die eine hohe Rekombinationsrate aufweisen, für mehr als 10 Populationen. Falls ihr Variabilitätsmuster nicht von Voraussagen der Neutralitätstheorie der molekularen Evolution abweicht, verwenden wir diese Loci, um die Populationsstruktur von D.ananassae in Südostasien zu ermitteln. Im zweiten Schritt qualifizieren wir die Sequenzvariabilität für zwei Gene, die in Regionen mit niedriger Rekombinationsrate liegen. Aufgrund des Vergleichs der Variabilitätsmuster in Regionen niedriger und hoher Rekombinationsrate können wir mittels eines kürzlich entwickelten Verfahrens auf Selektionsereignisse zurückschieben und diesem mit den gegebenen klimatischen Bedingungen korrelieren. Schließlich schlagen wir Experimente vor, in denen wir untersuchen, inwieweit die genetische Differenzierung von Populationen aufgrund von Adaptation auch zur Reproduktion Isolation geführt hat.