Molekulare Ökologie Flashcards
Was versteht man unter dem Begriff „Inzuchtdepression“
= Negative Auswirkung auf die genetische Fitness einer Population durch vermehrtes Verpaaren verwandter Individuen.
Was gibt der Fst Wert an?
Fixationsindex- misst die genetische Differenzierung
Wieviel Genfluss zwischen 2 Individuen/ Populationen stattfindet. Desto näher an 0- desto mehr Genfuss.
Was ist ein molekularer Marker
Meistens ein Gen- Abschnitt (=Locus), der zum Vergleichen herangezogen werden kann.
mtDNA
= mitochondriale DNA - immer von Mutter vererbt
- man spricht von uniparentaler Vererbung
Wieviel % des menschlichen Genoms sind proteincodierend?
Nur ca 1,5%
2 Pyrimidine
2 Purine
Aus denen die DNA aufgebaut ist…
Pyrimidine: A+ G
Purine: T+ C
Welche Teile im Genom verändern sich schneller/ welche langsamer?
Schnell: viel Variation: Mikrosateliten; Introns, mtDNA
Langsam: wenig Variation: Exons, Pseudogene
Was ist ein Allel
Pro Gen 2 Allele. + (wenn diploid) Gen immer 2 mal vorhanden!
Homozygot: 2 idente Genkopien (mit den selben Allelen)/ Heterozygot: 2 unterschiedliche Genkopien
Bsp: Gen kodiert für Augenfarbe besitzt mehrere Allele für blau und grün
Welche 4 Kräfte bewirken Allelverschiebungen - erhöhen so die genetische Variation in einer Population? (Evolutiven Kräfte)
- genetischer Drift (Fixieren/ verlieren v. Allelen)
- non random mating
- Migration (Genfluss- neue Allele von außen)
- Selektion (survival of the fittest)
Aus wievielen Bp sollte ein Primer bestehen?
Ca 25 bp; nicht unter 16bp - unspezifisches Binden an Dna…
Was für „Zutaten“ für PCR notwendig?
DNtps (dATP,dTTP,dGTP,dCTP)
Taq- Polymerase
Primer
RFLP
Restriction fragment length polymorphism.
Methode welche bestimmte Abschnitte auf der Dna nutzt um Arten voneinander unterscheiden zu können, indem Restriktionsenzyme an den artspezifischen Stellen schneiden…
FISH
= fluorescent in Situ Hybridization.
lange Primer (=Sonden) werden genutzt um an DNA zu binden. -> Nachweis ob gesuchte Arten vorhanden…
Next gen sequencing
(MiniOn)
Basenabfolge bestimmen, ohne Kettenabbruch
Gesamte Dna immobilisiert-> Denaturierung-> Basenanbau in Echtzeit
(MiniOn: Laser erkennt wenn Base eingebaut wird A,T,C,G untersch. Gewicht)
Rad Sequenzierung
= Vergleichen kurzer Sequenzen vielerlei Genome.
Warum RNA- Sequenzierung?
Praktisch,um Genexpression zu beobachten
Ökologische Zeit/ Evolutive Zeit
Ökologische Zeit: 10 Generation bis hier und jetzt
Evolutive Zeit: alles davor
SNP
= single nucleotid polymorphism.
= Eine Variation in einem einzelnen Nukleotid- welche Individuen in einer Population unterscheiden.
Co Evolution
Zbsp die Evolution eines Parasiten anhand/ im Zusammenspiel mit der Evolution des WIrts.
Welche 2 Aspekte verkomplizieren das Erstellen von Stammbäumen drastisch?
Hybride
Incomplete lineage sorting
Welche Möglichkeiten bestehen um einen Stammbaum trotz der Komplikationen richtig zu gestalten?
*Nicht nur ein Loci sondern größere Teile des Genoms untersuchen.
*Neben den molekularen Daten auch chemische und morphologische Belege suchen.
*Speziationsgene
Was ist Hybrid Speziation?
Entstehung neuer Arten durch Hybride.
Unterliegt das Genom dem Selektionsdruck?
Der Großteil nicht!- wäre schlecht für Kladistik.
FASTA- Format
Genome mehrerer Individuen untereinander aufgeführt -> nach Allignements (Übereinstimmungen an den sights/loci) suchen
Was ist beim Auswerten der FASTA- Daten zu beachten?
- base frequnecies- wenn eine Probe viel mehr von einer gewissen Base- weiter entfernt…
- Transition/ Transversion
Transition= Pyrimidin+ Purin = häufiger-> nähere verwandt.
Transversion= Pyrimidin+ Pyrimidin -> weiter entfernt verwandt - Ratenhomogenität= An welche Stelle ist der Unterschied? - Mutation am häufigsten an 3. Stelle-> näher verwandt.
Welche (4) Methoden zum finalen Erstellen eines Stammbaumes…
Distanzmethode
Maximum liklyhood
Bayesischer Ansatz
Maximum parsymony
Methode 1: Distanzmethode
Distanzmethode: ungenau, schauen ob Transition/ Transversion+ Ratenhomogenität beachten-> alle mit gerniger Distanz zu einem Clade zusammengefasst…
Methode 2: maximum liklyhood
Wahrscheinlichkeitsberechnungen dass Arten zu 1 Clade gehören -> Auswahl des Baumes mit der höchsten P
Methode 3: Bayesischer Ansatz
Wie maximum liklyhood aber Wahrscheinlichkeitsberrechnug bassiert auf „posterior probability“ =(Annahmen über Evolutionsprozesse) + Umkehrschlüsse auf Grund von Beobachtungen…
Methode 4: Maximum parsymony
Maximale Sparsamkeit. -> Ursprungsart muss bekannt sein…
Welche Proben kommen mit den wenigsten Basenmutationen aus-> näher verwandt…
Was versteht man unter dem Begriff „Bootstrapping“?
= Resampling für statistische Absicherung.
Aus den Orginaldaten werden mehrere „Bootstrap“- Stichproben entnommen.- Anhand dieser weitere Stammbäume erstellt (maximum liklyhood, Bayesisch,…) und anschließend mit Orginaldaten verglichen.
AB einer Übereinstimmung von 70% ist der Stammbaum vertrauenswürdig.
Was versteht man unter dem „Flaschenhalseffekt“?
Eine Population wird drastisch verkleinert und hat nun eine deutlich geringere genetische Vielfalt…
Welche 3 Formen der Selektion unterscheidet man
Gerichtete Selektion= Anpassung in eine Richtung (größere Schnäbel)
Disruptive Selektion= Anpassung in 2 Extremen
Stabilisierende Selektion= Anpassung auf einen mittleren Phänotyp
Was gibt der Fis- Wert an
Inbreeding coefficient (Individiuen innerhalb einer Subpopulation)
-> Anhand der Homozygotität der Individuen bestimmt.
-> Ab 0,05 von Inbreeding die Rede
-Fit (selbe für Gesamtpopulation)
Welche Aussage macht der FST- Wert.
Gibt Auskunft über Genfluss zwischen Individuen
-> Für die Bestimmung von Subpopulationen sinnvoll.
-> Ab 0,05 = leichte Barriere/ 1= gar kein Genfluss
Welche Besonderheit weißen Bienen beim Betrachten des FST Wertes auf.
Beim Betrachten der nuklearen DNA gibt es viel Genfluss zw. d. Individuen.
Hingegen die mitochondriale DNA nur sehr gering.
-> Genfluss also nur durch die Männchen -> Hapodiploide Organismen.
Wie können Alleelfrequenzen helfen Verwandschaftsbeziehungen zu ermitteln?
Allelfrequenzen sagen aus wie häufig ein Allel allg. in einer Art vorkommt.
Wenn sich nun 2 Individuen ein Allel mit geringer Allelfrequenz teilen deutet dies auf ein nahes Verwandschaftsverhältnis hin.
Was ist Kin selction
Eine Idee zur Erklärung der Kooperation- teilw. wiederlegt…
Je näher Arten miteinander verwandt desto wahrscheinlicher die Kooperation.
Kooperation wenn: C<r*B (nur dann Gene für Kooperatiom aktiv…)
C= Kosten
r= relatedness
B= benefit
Welchen Vorteil haben Hymenopteren durch Hapodiploidät?
Männchen sind haploid und geben immer 100% ihrer Gene an Nachkommen.
Dadurch teilen sich Schwestern 3/4 ihres Genoms -> sind also näher verwandt als mit allen anderen.-> mehr Kooperation
Warum erfolgt Kooperation auch in Superkolonien der argentinischen Ameise (ohne Verwandschaftsverhältnisse)?
Vermutlich da es mehrere Königinen gibt- also auch innerhalb einer Population geringere Verwandschaft…
Vaterschaftstest auswerten
- Bei Streifen des Kindes schauen ob Gen homozygot (wenn Amplitude höher)- dann muss es das Gen 2 mal bekommen… / wenn heterozygot 1.
-> Nun durch Schlussfolgern richtigen Vater bestimmen…
Wie funktioniert molekulare Paarungsidentifikation?
- Beachten ob Tier haploid oder diploid!
Pro neuem Allel beim Jungtier ein Vater -> wenn haploid!
Bei diploid pro 2 Allel 1 Vater..
Da man nur 1 Locus beobachtet!
Vergleichende Genomik
Das „gesamte Genom“ wird betrachtet. -> daraus können in der vergleichenden Genomik Rückschlüsse auf die Funktionen einzelner Gene getroffen werden.
Hardy Weinberg Gesetz
Die Allelfrequenz innerhalb einer Population bleibt von Generation zu Generation gleich, wenn keine evolutive Kraft einwirkt.
Was ist die Zensus- Populationsgröße?
Die effektive Populationsgröße zu einem bestimmten Zeitpunkt. Keine Beachtung auf Migration, Geburten oder Todesrate.
