Doppelt-uniparentale Vererbung (DUI) mitochondrialer DNA bei Muscheln: Biologische Funktion und die Bedeutung von Zellkern/Mitochondrien-Interaktionen für die DUI-Regulierung (Genus Mytilus, Mytilidae, Bivalvia)

贻贝线粒体 DNA 的双单亲遗传 (DUI)：生物学功能以及细胞核/线粒体相互作用对 DUI 调节的重要性（贻贝属、贻贝科、双壳纲）

• 批准号: 5442416
• 负责人: Professor Dr. Ralph Tiedemann, Ph.D.
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe Evolutionsbiologie / Spezielle Zoologie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5442416?language=en
• 关键词: Doppelt; uniparentale; Vererbung; DUI; mitochondrialer

Doppelt-uniparentale Vererbung (Doubly Uniparental Inheritance, DUI) ist ein außergewöhnlicher Vererbungs- und Transmissionsmodus von Mitochondrien, der in mehreren Taxa innerhalb der Muscheln gefunden worden ist (Mytilidae, Unionidae, Veneridae): Männchen vererben ihr paternales mitochondriales Genom (M-Genom) an ihre männlichen Nachkommen, während Weibchen ihr maternales Genom (F-Genom) sowohl an männliche als auch an weibliche Nachkommen vererben. Dementsprechend sind Männchen heteroplasmatisch (F- und M- Genom), Weibchen hingegen homoplasmatisch (nur F-Genom). Untersuchungen am Mytilus edulisArtenkomplex (M. edulis, M. trossulus und M. galloprovincialis) haben gezeigt, welche Auswirkungen DUI auf die genetische Struktur von artreinen und Hybridpopulationen sowie auf die Evolution von M- und F-Genom hat. Dagegen liegen erst wenige Erkenntnisse bezüglich der biologischen Funktion von DUI vor, und auch der Mechanismus, der diesen außergewöhnlichen mitochondrialen Vererbungsgang aufrechterhält, ist nicht geklärt. Die Ostseepopulation von M. trossulus stellt ein geeignetes Modell dar, um funktionale Aspekte von DUI zu untersuchen. Im Gegensatz zu nordamerikanischen M. trossulus-Populationen ist es in der baltischen M. trossulus-Population zu einer Introgression von M. edulis-Genom gekommen, das sowohl das native M. trossulus-F-Genom ersetzt hat als auch in die paternale mitochondriale Vererbungslinie eingewandert ist (sogenannte "Maskulinisierung"). Darüberhinaus finden sich in dieser Population häufig Längenvariationen im D-Loop, der sog. Kontrollregion, die die Replikation und Transkription des mitochondrialen Genoms reguliert. Infolge dessen findet sich eine Vielzahl von mt-Genomen (verschiedener Aufbau und phylogenetischer Ursprung) in Kombination mit unterschiedlichen nukleären Genomkombinationen (artreine und Hybrid-Populationen). In diesem Projekt soll die Bedeutung von Zellkern/Mitochondrien-Interaktionen für die DUI-Regulierung mit zwei einander ergänzenden Untersuchungsansätzen analysiert werden. Einerseits soll mit modernen molekularbiologischen Methoden die Regulierung (gewebespezifische Replikation und Transkription) von F- und M-Genomen aufgeklärt werden. Andererseits wird mit Methoden der molekularen Populationsgenetik analysiert, ob Introgression in artreinen Populationen erfolgt ist und ob es zu einer Disfunktion von DUI in Hybridpopulationen kommt. Das Projekt hat zum Ziel, den spezifischen doppelt uniparentalen mitochondrialen Erbgang funktional aufzuklären und damit möglicherweise auch zum Verständnis dessen beizutragen, dass mitochondriale Genome bei anderen Tieren in der Regel maternal vererbt werden.

Doppelt-uniparentale Vererbung (双重单亲遗传，DUI) ist ein außergewöhnlicher Vererbungs- und Transmissionsmodus von Mitochondrien, der in mehreren Taxa insidehalb der Muscheln gefunden worden ist (Mytilidae, Unionidae, Veneridae): Männchen 父系线粒体基因组 (M-Genom) 和母体基因组 (M-Genom) 是一个人类的 Nachkommen，我们的母亲基因组 (F-Genom) 是一个人类的基因组。 Dementsprechend sind Männchen 异质体 (F- 和 M- Genom)，Weibchen 铰链同质体 (nur F-Genom)。 Untersuchungen am Mytilus edulisArtenkomplex (M. edulis、M. trossulus 和 M. galloprovincialis) haben gezeigt, welche Auswirkungen DUI auf die Genetische Struktur von artreinen und Hybridpopulationen sowie auf die Evolution von M- 和 F-Genom hat。最初，DUI 的生物功能和机制、线粒体的作用和机制都已被证实，这是不存在的。 Die Ostseepopulation von M. trossulus stellt ein geeignetes Modell dar, um funktionale Aspekte von DUI zu untersuchen. Im Gegensatz zu Nordamerikanischen M. trossulus-Populationen ist es in der baltischen M. trossulus-Population zu einer Introgression von M. edulis-Genom gekommen, das sowohl das native M. trossulus-F-Genom ersetzt hat als auch in die paternale线粒体Vererbungslinie实际情况 ist（sogenannte“Maskulinisierung”）。 Darüberhinaus finden sich in dieser Population häufig Längenvariationen im D-Loop, der sog.控制区域，线粒体基因组的复制和转录。信息在 Kombination mit unterschiedlichen nukleären Genomkombinationen (artreine und Hybrid-Populationen) 中找到 sich eine Vielzahl von mt-Genomen (verschiedener Aufbau und phylogenetischer Ursprung)。在该项目中，您可以通过 Zellkern/Mitochondrien-Interaktionen 进行 DUI 调节，并进行分析。 Einerseits soll mit 现代分子生物学方法在 F- 和 M-基因组中的调节（复制和转录）。 Andererseits wird mit Methoden der molecularkularen PopulationsGenetik analysiert,ob Introgression in artreinen Populationen erfolt ist und ob es zu einer Disfunktion von DUI in Hybridpopulationen kommt.该项目是一项特殊的单亲线粒体双亲项目，它具有功能性和功能性，并且是一种复杂的线粒体基因组，位于母体的母亲身上。