{"id":22591,"date":"2025-01-15T09:01:00","date_gmt":"2025-01-15T08:01:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.idiv.de\/?p=22591"},"modified":"2025-01-30T10:45:06","modified_gmt":"2025-01-30T09:45:06","slug":"unbekannte-verwandte-aufspueren-genetische-verbindungen-tierpopulationen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.idiv.de\/de\/unbekannte-verwandte-aufspueren-genetische-verbindungen-tierpopulationen\/","title":{"rendered":"Unbekannte Verwandte aufsp\u00fcren: Genetische Verbindungen in Tierpopulationen"},"content":{"rendered":"
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Unbekannte Verwandte aufsp\u00fcren: Genetische Verbindungen in Tierpopulationen<\/h1>
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Forschende haben eine neue Methode entwickelt, mit der sie bisher verborgene genetische Verwandtschaften in Tierpopulationen ermitteln k\u00f6nnen<\/span>, ver\u00f6ffentlicht in den Proceedings of the National Academy of Sciences.<\/em><\/p>\n<\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n\n \n <\/div>\n\n <\/div>\n<\/div>\n\n

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Basierend auf einer Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts f\u00fcr evolution\u00e4re Anthropologie<\/em><\/strong><\/p>\n

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Einem internationalen Team unter F\u00fchrung der Universit\u00e4t Leipzig (UL), des Max-Planck-Instituts f\u00fcr evolution\u00e4re Anthropologie (MPI EVA), des Deutschen Zentrums f\u00fcr integrative Biodiversit\u00e4tsforschung (iDiv) und der Freien Universit\u00e4t Berlin (FU) ist es gelungen, DNA-Abschnitte zu identifizieren, die jeweils zwei Individuen von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt haben. Diesen neuen Ansatz wendeten sie erfolgreich auf eine Population von freilebenden Rhesusaffen auf Puerto Rico an. <\/span><\/p>\n<\/div>\n

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So konnten die Forschenden die Verwandtschaftsverh\u00e4ltnisse auch mit Sequenzierungsdaten von geringer Qualit\u00e4t und ohne Stammb\u00e4ume der Population genau bestimmen. Dieser Durchbruch wird es in Zukunft erm\u00f6glichen, bisher unbekannte verwandte Paare aufzusp\u00fcren und somit wertvolle Informationen \u00fcber die Struktur von Wildtierpopulationen zu gewinnen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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Die Bestimmung, welche Individuen innerhalb einer Population genetisches Material von gemeinsamen Vorfahren teilen, also biologisch miteinander verwandt sind, spielt in vielen wissenschaftlichen Disziplinen eine zentrale Rolle, insbesondere in der Verhaltensforschung an Tieren, der Naturschutzbiologie und der genetischen Evolutionsforschung. Urspr\u00fcnglich wurden Stammb\u00e4ume verwendet, um diese paarweisen Beziehungen darzustellen, aber die damit verbundenen Einschr\u00e4nkungen machten genauere Methoden erforderlich.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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J\u00fcngste technologische Fortschritte haben diese Entwicklung erheblich beschleunigt. Gentests und die Analyse genetischer Marker, sogenannter Single Nucleotide Polymorphisms<\/i> (SNPs), die individuelle Variation in DNA-Sequenzdaten darstellen, k\u00f6nnen Forschenden helfen, direkt auf biologische Verwandtschaft zu schlie\u00dfen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

Identity-by-descent: Neue leistungsf\u00e4hige Methode identifiziert verwandte Paare<\/span><\/b><\/h2>\n
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Das internationales Forschungsteam hat eine Bioinformatik-Methode entwickelt, die neue M\u00f6glichkeiten zur Sch\u00e4tzung der genetischen Verwandtschaft in Tierpopulationen er\u00f6ffnet. Sie analysiert Sequenzdaten, die das gesamte Genom repr\u00e4sentieren, und erzielt dabei pr\u00e4zise Resultate.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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\u201eUnser Tool \u00f6ffnet Disziplinen wie der \u00d6kologie und der Evolutionsforschung die T\u00fcr zu einem weit genauerem Verst\u00e4ndnis genetischer Verwandtschaftsbeziehungen. Es identifiziert identische DNA-Fragmente, die Paare teilen und die von einem gemeinsamen Vorfahren stammen\u201c, sagt Harald Ringbauer vom MPI EVA, einer der leitenden Autoren der Studie.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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\u201e<\/span>Diese sogenannten Identity by Descent<\/i> (IBD)-Segmente sind ein extrem genaues Signal, um biologische Verwandtschaften zu erkennen und zu quantifizieren. Bisher waren solche Methoden nur f\u00fcr qualitativ hochwertige Humangenome verf\u00fcgbar; jetzt k\u00f6nnen wir sie auch auf Tiergenome anwenden\u201c, f\u00fcgt er hinzu.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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Abweichungen von der tats\u00e4chlichen Verwandtschaft in einer Makakenpopulation<\/span><\/b><\/h2>\n<\/div>\n
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Um die neue Methode weiterzuentwickeln und zu testen, wandte das Team die Methode auf eine Population freilebender Rhesusaffen auf Cayo Santiago, Puerto Rico, an und erzielte deutlich genauere Ergebnisse als mit fr\u00fcheren Methoden. W\u00e4hrend konventionelle Methoden Verwandtschaftsbeziehungen anhand von diskreten Kategorien bewerten, kann diese Methode den kontinuierlichen Charakter von Verwandtschaft pr\u00e4zise darstellen. <\/span><\/p>\n<\/div>\n

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Dar\u00fcber hinaus fand das Team mehr gemeinsame genetische Abstammung als erwartet, was auf bisher unentdeckte Verwandte innerhalb der Population hindeutet. \u201eDie Anwendung unserer IBD-Methode auf eine freilebende Primatenpopulation zeigt, dass sie detailliertere Verwandtschaftsinformationen liefert als traditionelle Stammb\u00e4ume oder bisherige genetische Sch\u00e4tzungen\u201c, sagt Erstautorin Annika Freudiger von der UL und dem MPI EVA.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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Die Forscherinnen und Forscher stellten au\u00dferdem fest, dass es Abweichungen gab, bei denen die tats\u00e4chliche genetische Abstammung h\u00f6her war als anhand der Stammb\u00e4ume vorhergesagt. Diese Abweichungen deuten darauf hin, dass die gemeinsame Abstammung aufgrund der unvollst\u00e4ndigen Erfassung der Verwandtschaftsbeziehungen im Stammbaum bisher untersch\u00e4tzt wurde. Auch bei der genetischen Rekombinationsrate zwischen den Geschlechtern stellten die Forschenden deutliche Unterschiede fest. Dies k\u00f6nnte Aufschluss \u00fcber das Geschlecht unbekannter Vorfahren geben und dar\u00fcber, ob Dyaden \u00fcber die m\u00fctterliche oder die v\u00e4terliche Linie miteinander verwandt sind.<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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Cayo Santiago: Datenerhebung<\/span> seit<\/span> fast 70 Jahren<\/span><\/strong><\/h2>\n<\/div>\n

Die Studie wurde auf Cayo Santiago durchgef\u00fchrt, einer kleinen Insel vor der K\u00fcste Puerto Ricos, die vom Caribbean Primate Research Center<\/em> verwaltet wird. Die seit 1956 kontinuierlich durchgef\u00fchrte Sammlung demographischer und genetischer Daten erm\u00f6glichte es den Forschenden, die neue Methode an einer freilebenden Population zu testen, f\u00fcr die seit mehreren Jahrzehnten umfassende Stammb\u00e4ume vorliegen. Dadurch konnten neue Erkenntnisse \u00fcber diese Studienpopulation gewonnen werden. Trotz der anhaltenden genetischen Isolation der Population ist der Inzuchtgrad \u00fcberraschend niedrig, was m\u00f6glicherweise auf geschlechtsspezifische Abwanderung und\/oder effektive Verwandtenerkennung zur\u00fcckzuf\u00fchren ist.<\/p>\n

\u201eMit diesem innovativen Werkzeug k\u00f6nnen wir die kontinuierliche Verteilung von Verwandtschaftsbeziehungen in Tierpopulationen genau messen, selbst wenn die Sequenzierungsdaten von relativ geringer Qualit\u00e4t sind. Dies k\u00f6nnte dazu beitragen, \u00f6kologische und evolution\u00e4re Muster bei sozialen Tieren besser zu verstehen\u201c, sagt eine leitende Autorin und iDiv-Mitglied Anja Widdig von der UL und dem MPI EVA. Diese Studie zeigt das Potenzial neuer, fortschrittlicher Methoden f\u00fcr ein besseres Verst\u00e4ndnis der biologischen Verwandtschaft von Arten und Populationen. Dies wird zu neuen Erkenntnissen \u00fcber Familienstrukturen und Verhaltenspr\u00e4ferenzen f\u00fchren, die bisher weitgehend unklar waren.<\/p>\n

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Originalpublikation<\/h3>\n

(Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit iDiv-Affiliation sowie Alumni fett gedruckt)<\/span><\/strong><\/p>\n

Freudiger, A., Jovanovic, V. M., Huang, Y., Snyder-Mackler, N., Conrad, D. F., Miller, B., … & Widdig, A.<\/strong> (2025). Estimating realized relatedness in free-ranging macaques by inferring identity-by-descent segments. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 122(3), e2401106122. 10.1073\/pnas.2401106122<\/a><\/p>\n

Ansprechpartner<\/h3>\n

Dr Anja Widdig (spricht Deutsch und Englisch)<\/strong>
\nUniversit\u00e4t Leipzig
\nMax-Planck-Institut f\u00fcr evolution\u00e4re Anthropologie
\nDeutsches Zentrum f\u00fcr integrative Biodiversit\u00e4tsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
\nE-mail:\u00a0anja.widdig@idiv.de<\/a><\/p>\n

Christine Coester<\/strong>
\nDeutsches Zentrum f\u00fcr integrative Biodiversit\u00e4tsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
\nAbteilung Medien und Kommunication
\nE-mail:\u00a0christine.coester@idiv.de<\/a><\/p>\n

Hinweis f\u00fcr die Medien: Die von iDiv bereitgestellten Bilder d\u00fcrfen ausschlie\u00dflich f\u00fcr die Berichterstattung im Zusammenhang mit dieser Medienmitteilung und unter Angabe des\/der Urhebers\/in verwendet werden.<\/em><\/p>\n <\/div>\n\n\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":6,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":"","footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[37,39,29],"tags":[],"class_list":["post-22591","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-forschung","category-idiv-mitglieder","category-medienmitteilung"],"acf":{"thumb":22577,"thumbmobile":"","copyright":"","breadcrumb":true},"yoast_head":"\nUnbekannte Verwandte aufsp\u00fcren: Genetische Verbindungen in 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