Genomverdoppelung treibt Evolution von Arten voran

Viele Wildund Kulturpflanzen sind durch die Verschmelzung von zwei verschiedenen Arten entstanden. Das Genom von diesen sogenannt polyploiden Arten besteht oftmals aus einem vierfachen Chromosomensatz - je einem doppelten Satz jedes Elternteils - und besitzt damit rund doppelt so viele Gene wie ihre Ursprungsarten. Schon vor 50 Jahren postulierten Evolutionsbiologen, dass dieser Prozess die Evolution vorantreibt und für neue Arten sorgt. Durch die Grösse und Komplexität solcher Genome war es bisher schwierig, diese Theorie auf genetischer Ebene nachzuweisen. Evolutionsbiologische Theorie experimentell bestätigt. Die experimentelle Bestätigung konnte nun von einem internationalen Forschungsteam unter der Leitung von Timothy Paape und Kentaro Shimizu vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich (UZH) erbracht werden. Die Wissenschaftler aus der Schweiz und Japan verwendeten dazu die zur Gattung der Schaumkressen gehörende Pflanzenart Arabidopsis kamchatica . Sie sequenzierten das Genom von 25 verschiedenen Individuen der polyploiden Art aus unterschiedlichen Regionen der Welt sowie 18 verschiedene Individuen der Elternarten, um ihre natürliche genetische Diversität zu untersuchen. Genom-Sequenzierung dank neuesten Technologien. Arabidopsis kamchatica ist vor 65 000 bis 145 000 Jahren durch die natürliche Hybridisierung der zwei Elternarten A. halleri und A. lyrata entstanden. Ihr Genom ist mit 450 Millionen Basenpaaren für eine polyploide Pflanze eher klein, aber sehr komplex. Mit Hilfe von modernsten Sequenzierungsmethoden und Technologien sowie Bioinformatiktools konnten die Forschenden die Gensequenzen der einzelnen Pflanzenindividuen bestimmen.