Evolutionäre Genomik

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Wie verlief die Evolution der Wirbeltiere und ihrer Genome und wodurch wurde sie beeinflusst? Wann und wie sind Wirbeltiergruppen entstanden? Diesen Fragen geht Professor Axel Janke in seiner Forschung nach. Den Schwerpunkt legt er dabei auf Säugetiere, von denen über dreißig Genome vollständig bekannt sind.

Zunächst sequenzierte und analysierte Janke Genome von Mitochondrien und gestaltete damit maßgeblich das Forschungsgebiet der Mitogenomik von Wirbeltieren. Die Ergebnisse ermöglichten die Rekonstruktion und Neubeschreibung von Stammbäumen. Aus den molekularen Daten lassen sich auch die Aufspaltungszeiten von Wirbeltieren datieren, die paläontologisch nur wenig bekannt sind. Diese phylogenomischen Studien zeigten unter anderem, dass die Evolution vieler der heute bekannten Säugetierordnungen bereits zur Zeit der Dinosaurier in der mittleren Kreidezeit begann – also 35 Millionen Jahre früher als erwartet. Zudem wurde deutlich, dass einige Säugetierlinien vermutlich nicht durch dichotome Abspaltungen im Stammbaum entstanden, sondern ihre Entwicklung wesentlich komplexer verlief, möglicherweise durch Hybridisierungen. Deshalb will Jankes Arbeitsgruppe ihre Ergebnisse zukünftig mit mehrdimensionalen Verzweigungen, sogenannten Netzwerken, darstellen. „Dieser Ansatz eröffnet völlig neue Einsichten in die Biodiversität und deren Entstehung“ erläutert Janke. Neue Erkenntnisse erwartet er auch durch die Verknüpfung von evolutiven Daten mit klimatischen, geologischen und biogeografischen Entwicklungen in der Erdgeschichte. So will er herausfinden, ob und wie die Evolution von Genen durch Klimaanpassung beeinflusst wurde. Dies erforscht er unter anderem an arktischen Säugetieren. Sie konnten sich bei den raschen Erwärmungen während der Klimaschwankungen seit den vergangenen 2,5 Millionen Jahren (Pleistozän) nicht in kältere Regionen zurückziehen, sondern mussten sich anpassen, um nicht auszusterben.

Neben seiner wissenschaftliche Arbeit leitet Janke das Laborzentrum des BiKF, das Analysen, bioinformatische Daten und technischen Support für das Forschungszentrum anbietet. In seiner Lehre, unter anderem im Modul „Evolutionary Genomics“, will Janke Studierenden mit einer Einführung in molekulare und bioinformatische Analyseverfahren ein Verständnis für die komplexen Prozesse der genomischen Evolution vermitteln.

Zur Person

Janke klein

Axel Janke studierte an der Universität Hamburg Biologie und besuchte Kurse des Aufbaustudiengangs Molekulare Biologie. Am Zoologischen Institut der Universität München wurde er 1995 mit einer Arbeit über die „Struktur, Funktion und Evolution des mitochondrialen Genoms der Säugetiere“ promoviert. Nach sechs Monaten als Postdoktorand in München wechselte er an die Universität Lund in Schweden. 1998 wurde Janke dort vom Genetischen Institut zum Dozenten ernannt und 1999 als Lecturer angestellt. Als Professor für Genetik in Lund erhielt er 2010 den Ruf nach Frankfurt an das Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiKF) der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und der Goethe-Universität.

Kontakt:

Prof. Dr. Axel Janke
Institut für Ökologie, Evolution und
Diversität/Biodiversität und Klima Forschungszentrum
Senckenberganlage 25
60325 Frankfurt am Main
Telefon: +49 (0)69 7542 1840
E-Mail: axel.janke@senckenberg.de
www.bio.uni-frankfurt.de