Development and application of RNA-seq bioinformatic tools to explore non-model organisms in ageing research

Bens, Martin GND

Im Rahmen dieser Arbeit habe ich eine Software entwickelt, die alle notwendigen Schritte vollzieht um von Sequenzierungsdaten zu Transkriptkatalogen zu gelangen. Dazu werden sowohl öffentlich verfügbare als auch selbst angefertigte Programme effizient miteinander verbunden, um die Transkriptomassemblierung und -annotation vorzunehmen, sowie Schwachstellen der Assemblierung auszubessern. Die Wettbewerbsfähigkeit von FRAMA im Vergleich zu genombasierten Verfahren wurde durch Anwendung auf Sequenzierungsdaten des Nacktmulls demonstriert. Der Nacktmull rückt immer stärker in den Fokus der Alternsforschung, durch seine außergewöhnlich Lebensspanne von >30 Jahren in Gefangenschaft, die von einer extremen Widerstandskraft gegen altersbedingten Zerfall und einer lebenslangen Fruchtbarkeit begleitet wird. In Anbetracht seiner eusozialen Lebensweise, ist eine lebenslange Fruchtbarkeit bemerkenswert, denn in einer Kolonie trägt ein einzelnes Weibchen die metabolische Last der Fortpflanzung und wird dabei mindestens genauso alt wie ihre fortpflanzungsinaktiven Geschwister. Als Teil dieser Arbeit habe ich mit Hilfe von Genexpressionsanalysen und basierend auf dem zuvor angefertigten Transkriptkatalog, fortpflanzungaktive und -inaktive Nacktmulle verglichen. Weiterhin habe ich FRAMA auf Sequenzierungsdaten von Saisonfischen der Gattung Nothobranchius angewandt. Diese Gattung zeigt, vermutlich in Anpassung an die kurze Verfügbarkeit von Wasser in ihrem Habitat, eine sehr kurze Lebensspanne und umfasst eines der kurzlebigstes bekannten Wirbeltiere. Die Transkriptkataloge dienten als Grundlage zur Analyse positiver Selektion um genetische Determinanten kurzer Lebensspannen zu identifizieren. Beide Analysen haben interessante Genkandidaten in Bezug zur Alterung aufgedeckt und sowohl Einblicke in die sexuelle Reifung von Nacktmullen als auch der Evolution kurzer Lebenspannen in Saisonfischen gegeben

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Bens, Martin: Development and application of RNA-seq bioinformatic tools to explore non-model organisms in ageing research. Jena 2018.

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