Wie Gene und Computer das Geheimnis der Insekten lüften
Wissenschaftler des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien (HITS) sind am internationalen und interdisziplinären Forschungsprojekt „1KITE“ zur Erforschung der phylogenetischen Stammbäume von Insekten beteiligt. Ziel ist es, neue Erkenntnisse über die Ursachen der Artenvielfalt von Insekten zu gewinnen.
Insekten sind mit Abstand die artenreichste Tiergruppe der Welt. Viele Arten spielen eine wichtige Rolle in Ökosystemen, sowohl in ökonomischer als auch in medizinischer Hinsicht – zum Beispiel die Biene als Bestäuberin von Nutzpflanzen oder der Moskito als Überträger von Krankheiten. Warum aber zählen Insekten zu den artenreichsten Tiergruppen der Welt? Wie konnten sie sich so erfolgreich entwickeln? Dieses Geheimnis lüften will „1KITE“ (1K Insect Transcriptome Evolution), ein neues internationales Netzwerk von international renommierten Experten aus 15 Forschungsinstituten in sieben Ländern. Die Wissenschaftler arbeiten in den Bereichen molekulare Biologie, Morphologie, Paläontologie, Taxonomie, Embryologie und Entwicklung wissenschaftlicher Software.
Die Forscher werden die Transkriptome von 1000 (1K) Insektenarten untersuchen. Ein Transkriptom stellt die Gesamtheit der Gene dar, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem Organismus in Proteine transkribiert werden. Damit enthält es einen großen und wichtigen Teil der Gesamterbinformation. HITS-Forscher Dr. Alexandros Stamatakis hat ein Computerprogramm geschrieben, mit dem daraus ein evolutionärer Stammbaum der verschiedenen Organismen berechnet werden kann. Die Gendaten liefert das im chinesischen Shenzhen ansässige Forschungsinstitut BGI. Stamatakis und seine Forschungsgruppe „Scientific Computing“ werden die Stammbäume der 1000 Insektenarten berechnen und den anderen Gruppen für die Analyse zur Verfügung stellen. Sie arbeiten in dem Projekt auch an neuen Methoden, die riesigen Datensätze zu bearbeiten und zu analysieren, die durch immer neue und schnellere Labortechniken erzeugt werden können.
Federführend in „1KITE“ sind das Zoologische Forschungsmuseum Alexander Koenig in Bonn, das chinesische BGI in Shenzhen und die Rutgers University (USA). HITS-Forscher Dr. Alexandros Stamatakis ist einer der Koordinatoren des Projekts. Weitere Informationen zum Projekt.
Pressekontakt:
Dr. Peter Saueressig
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Über das HITS
Das HITS (Heidelberger Institut für Theoretische Studien) wurde 2010 von dem Physiker und SAP-Mitbegründer Klaus Tschira (1940-2015) und der Klaus Tschira Stiftung als privates, gemeinnütziges Forschungsinstitut gegründet. Es betreibt Grundlagenforschung in den Naturwissenschaften, der Mathematik und der Informatik. Zu den Hauptforschungsrichtungen zählen komplexe Simulationen auf verschiedenen Skalen, Datenwissenschaft und -analyse sowie die Entwicklung rechnergestützter Tools für die Forschung. Die Anwendungsfelder reichen von der Molekularbiologie bis zur Astrophysik. Ein wesentliches Merkmal des Instituts ist die Interdisziplinarität, die in zahlreichen gruppen- und disziplinübergreifenden Projekten umgesetzt wird. Die Grundfinanzierung des HITS wird von der Klaus Tschira Stiftung bereitgestellt.