Arbeitsvorhaben Prof. Dr. Gudrun Rappold

Musterbildung in der Genetik
 

,,Nature may be lazy, but it improvises like a jazz saxophonist“

Musterbildungen und entstehende Symmetrien können auf DNA Ebene untersucht werden. Bei Mustern handelt es sich um sich wiederholende Strukturen zur Optimierung der Prozesse, deren weitere Optimierung dann durch Variation der Muster erreicht wird. Auf DNA Ebene handelt es sich beispielsweise um Genduplikationen und Mutationen, die eine Weiter-/Höherentwicklung bei Anpassung an neue Umweltbedingungen möglich machen. Duplikationen von identischen Chromosomenbereichen stellen eine wichtige Quelle phänotypischen Wechsels und adaptiver Evolution dar. Unvollständige segmentale Duplikationen können dabei neue Genfunktionen generieren. Das Verschieben bestimmter Muster mit minimalen Änderungen kann also etwas ganz Neues unter wenig Energieeinsatz entstehen lassen.

Das Projekt verfolgt die Frage, wie sich Muster entwickeln, wenn etwas Neues entstehen soll. Von Interesse ist dabei, zu untersuchen, ob es übereinstimmende Regeln in der Musterbildung in der Biologie/Genetik, Physik, Sprache, Kunst und Musik gibt. Wie verwandeln sich Muster in Raum und Zeit im evolutionären Kontext des Lebens? Wie ergeben sich neue Muster beispielsweise bei der Höherentwicklung des Menschen im Vergleich zu Primaten und Vertebraten. Weiterhin ist von Interesse, welche Rolle Musterverdopplungen (Gen- und Regionenduplikationen) bei der Entwicklung neuropsychiatrischer Erkrankungen spielen.