SDEI Molekularlabor

Senckenberg Deutsches Entomologisches Institut

Entomologisches Molekularlabor

Die Komplexität der Natur

Molekularbiologische Daten (e.g. DNA Sequenzen) werden zur Untersuchung der genetischen Vielfalt, zur Erstellung von Phylogenie und zu biogeographischer Analysen verschiedener Insekten genutzt. Sie helfen uns, die evolutionären Prozesse zu verstehen, die unsere heutige Artenvielfalt hervorgebracht haben. Ein molekularbiologischer Ansatzpunkt ist nicht der einzige, der für die Klassifizierung von Organismengruppen verwendet werden kann. Über die klassische Definition einer biologischen Art hinaus, legen wir den Fokus auf die integrative Taxonomie. Dieser Ansatz umfasst molekularbiologische, morphologische und ökologische Aspekte zur Klassifizierung von Organismen. Mit Hilfe neuer Technologien, insbesondere im molekularen Bereich, können verschiedene Hypothesen der Artentstehung untersucht werden. Somit kann z.B. der Einfluss durch geographische Trennung (allopatrische Artbildung), von genetischem Austausch (Genfluss/genetische Drift/Hybridisierung; sympatrische oder parapatrische Artbildung) oder die Auswirkungen von interspezifischen Wechselwirkungen deutlicher werden. Jede dieser Erkenntnis hilft uns, die Komplexität der Natur besser zu verstehen.

Aktueller Schwerpunkt

Die Expertise des Molekularlabors am SDEI liegt bisher hauptsächlich bei der Analyse der genetischen Vielfalt von Insekten anhand der Barcoding-Region COI. In Zusammenarbeit mit unseren Kustoden amplifizieren und sequenzieren wir die Gene verschiedener Insektenarten, um zu deren Klassifizierung beizutragen. Neben dem Barcoding-Gen umfasst unser methodisches Fachwissen auch die DNA-Extraktion von Insekten (z. B. zerstörungsfreie Methoden), die Sanger-Sequenzierung mitochondrialer und nukleärer Gene sowie genomische Methoden (z. B. ddRAD und Hybrid Capture Sequencing; Illumina-Technologien). Des Weiteren werden wir Methoden der Oxford Nanopore Technologie (MinIon Sequenzierer) integrieren.  

Zukünftige Pläne

Die Sammlung am SDEI stellt eine umfassende Ressource dar, um die genetische Vielfalt von Insekten im Laufe der Zeit zu vergleichen. Wir wollen geeignete DNA-Extraktionsprotokolle für historische Proben erstellen, um die beste DNA-Qualität aus der Probe zu erhalten. Dies wird die Grundlage für den Vergleich der genetischen Vielfalt zwischen Insektengruppen von heute und früher bilden. Die Hauptidee bezieht sich dabei auf die Untersuchung möglicher Prozesse, welche zu einer Veränderung der genetischen Vielfalt von Insektengruppen beigetragen haben könnten. Das Molekularlabor soll in den nächsten Jahren zu einem hochmodernen Labor für genetische und genomische Analysen ausgebaut werden, einschließlich eines aDNA-Labors für historische Proben.