10.026.14A4 Evolution und Diversität nicht-humaner Primaten und des Menschen

Lehrende/r: Dr. rer. nat. Andreas Hapke; apl. Prof. Dr. Holger Herlyn; Univ.-Prof. Dr. Hans Zischler

Veranstaltungsart: Vorlesung/Übung

Anzeige im Stundenplan: Primatenevolution

Semesterwochenstunden: 9

Credits: 12,0

Unterrichtssprache: Deutsch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | 12

Voraussetzungen / Organisatorisches:
3. Semesterdrittel, 09.01.-31.01.2014, täglich. Mo.-Fr., 08.15 oder 09.15-14.00 Uhr, Institut für Anthropologie, Neubau, Anselm-Franz-von-Bentzel-Weg 7, Labor- und Computerarbeiten.
Beginn: Do., 09.01.2014, 09.15 Uhr, Seminarraum im Erdgeschoß, Institut für Anthropologie, Neubau, Anselm-Franz-von-Bentzel-Weg 7

Inhalt:
Inhalte: 1. Die Studierenden werden im "wet lab"-Bereich (Zischler) einfache bis komplexe Techniken der DNA-Isolierung (Mundschleimhaut, Kotproben von Primaten) ausführen. Es werden an den eigenen Proben infraspezifisch informative DNA-Markersysteme behandelt (Einzelnukleotidaustausche, "Fingerprinting" tandem repetitiver DNA-Loci und SINE-Marker) und ein System der molekularen Geschlechtsbestimmung (ZFX/ZFY) bearbeitet. Mitochondriale DNA-Abschnitte aus Kotproben-DNA nicht-humaner Primaten werden im Sinne einer molekularen Taxonomie zur Speziesidentifikation eingesetzt. Sogenannte "rare genomic changes" werden amplifiziert, in Southern-blot Experimenten mit anschließender nicht-radiooaktiver Hybridisierung detektiert und für die Rekonstruktion der Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb der Hominoidea ("Menschenaffen" und Mensch) genutzt. Auf Proteinebene wird zudem ein menschlicher Proteinpolymorphismus (Speichelproben) mittels Western-Blot und Immunnachweis identifiziert. 2. Die Studierenden werden sich im Bereich "Evolutionäre Anthropologie und Primatologie" (Herlyn) in die beiden Themenkomplexe "phylogenetische Rekonstruktionen" und "Molekulare Evolution" einarbeiten. Die Arbeiten werden Rechner-gestützt durchgeführt. Anhand ausgewählter Merkmale der Schädelanatomie wird eine binäre Merkmalsmatrix der Primatengroßgruppen erstellt. Diese wird mittels Maximum Parsimony über einen WWW-Server analysiert. Außerdem werden mittels Datenbankrecherche (NCBI, ENSEMBL) DNA-Datensätze verschiedener kodierender und nicht-kodierender Loci zusammengestellt. Diese werden mit den gängigen Methoden der phylogenetischen Baumrekonstruktion (Maximum Parsimony, Neighbor-Joining, Maximum Likelihood, Bayesian Inference) online analysiert. Die Ergebnisse der Analysen werden verglichen und interpretiert. Die Baumrekonstruktionen werden für nachfolgende Analysen zur molekularen Evolution Protein-kodierender DNA-Sequenzen genutzt. Die Studierenden werden die Sequenz-Evolution ausgewählter Loci auf Codon- und Ast-Ebene analysieren. Die Ergebnisse der Ast-spezifischen Analysen werden für weitergehende Analysen genutzt, um den Einfluss sexueller und natürlicher Selektion auf die gefundenen Muster der Sequenzevolution zu beurteilen. 3. Im Bereich "Populationsgenetik" (Hapke) werden die Studierenden unter Anleitung genetische Datensätze zusammenstellen, diese mit verschiedenen Computerprogrammen analysieren und die Ergebnisse interpretieren und graphisch darstellen. Als Einstieg in die Phylogeographie wird die räumliche Verteilung genetischer Diversität mit Hilfe mitochondrialer Sequenzdaten von wildlebenden Primaten analysiert. Am Beispiel eines im Laborpraktikum eingesetzten diallelischen Markersystems werden Grundlagen der Populationsgenetik erarbeitet: Allel- und Genotypfrequenzen, Hardy-Weinberg-Gleichgewicht und F-Statistik. Mit Hilfe von Mikrosatellitendaten werden Elternschaftsanalysen durchgeführt. Anhand von genetischen Datensätzen aus der Freilandforschung werden das geschlechtsspezifische Migrationsverhalten, die genetische Diversität und Populationsstrukturierung von Halbaffen untersucht.

Zusätzliche Informationen:
Prüfungsformen: Klausur (60 min), 07.02.2014