Molecular genetics of the sperm-EGG interaction in primates

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Innerhalb der Eukaryota sind zahlreiche an der Reproduktion beteiligte Gene durch hohe Evolutionsraten und ein niedriges Verhältnis stiller (KS) zu auf Aminosäureebene wirksamen Basenaustauschen (KA) ausgewiesen. Beides deutet auf adaptive Evolution infolge positiver Selektion hin, was bei vergesellschafteten Arten mit äußerer Befruchtung (z.B. marine Gastropoda) zur Vermeidung zwischenartlicher Hybride sinnvoll erscheint. Dagegen ist unklar, weshalb auch bei Säugern mit innerer Befruchtung viele dieser Proteine schnell und adaptiv evolvieren. Eines der betreffenden Säuger-Proteine ist das an der Spermium-Ei-Interaktion beteiligte "Zonadhäsin". Das Zonadhäsin-Gen kodiert für drei funktionell verschiedene Domänen, von denen nur eine an die Eizelle bindet. Aufgrund der zu großen phylogenetischen Distanz der bisher sequenzierten Säuger-Arten sind gegenwärtig keine Aussagen über Art, Ursache und Auswirkung der Zonadhäsin-Evolution möglich. Daher soll im Rahmen des Forschungsstipendiums die Zonadhäsin-Sequenz von Vertretern aller Primaten-Unterordnungen analysiert werden. Über einen Vergleich von Evolutionsraten und KS/KA-Verhältnissen der Sequenzen und ihrer Bestandteile soll der Zusammenhang von Funktion und Evolutionsmodus abgeschätzt werden. Ferner soll über einen Vergleich der KS- und KA-Raten der Zusammenhang von Sozialsystem, Populationsgenetik und Speziation studiert werden.