Michael Lynch (Genetiker) – Wikipedia

Posted on by
before-content-x4

Michael Lynch (geb. 1951) ist Direktor des Biodesign-Instituts für Mechanismen der Evolution an der Arizona State University in Tempe, Arizona. Er hatte eine angesehene Professur für Evolution, Populationsgenetik und Genomik an der Indiana University in Bloomington, Indiana, inne. Neben über 250[1] Vor allem in der Populationsgenetik hat er mit Bruce Walsh ein zweibändiges Lehrbuch geschrieben, das weithin als “Bibel” der quantitativen Genetik gilt. Neben diesem Lehrbuch hat er auch zwei weitere Bücher veröffentlicht. Er war eine wichtige Kraft bei der Förderung neutraler Theorien zur Erklärung der genomischen Architektur auf der Grundlage der Auswirkungen der Populationsgröße in verschiedenen Abstammungslinien. Diesen Standpunkt präsentierte er in seinem 2007 erschienenen Buch “The Origins of Genome Architecture” umfassend. 2009 wurde er in die Nationale Akademie der Wissenschaften (Evolutionsbiologie) gewählt. Lynch studierte Biologie an der St. Bonaventure University und erhielt 1973 einen BS in Biologie. 1977 promovierte er an der University of Minnesota (Ökologie und Verhaltensbiologie).

Forschung[edit]

Evolution der Genomarchitektur[edit]

Populationsgenetische Prinzipien, phylogenetische Analysen, Ratenberechnungen und Allelfrequenzspektren abgeleiteter SNPs werden verwendet, um die Evolutionsmechanismen hinter der Komplexität des eukaryotischen Genoms zu verstehen.[2] Hypothesen über die Idee, dass sich die Komplexität des eukaryotischen Genoms als Ergebnis einer passiven Reaktion auf eine verringerte Populationsgröße, schädliche neu entstandene Introns in Daphnienarten,[3] genomische Reaktion auf Veränderungen der Populationsgröße und der Mutationsraten in E. coli[4] und das evolutionäre Schicksal doppelter Gene in Paramecium-Arten unter Verwendung einer vollständigen genomischen Sequenzierung wird untersucht.[5] Lynch arbeitet an der Entwicklung von Methoden, mit denen die populationsgenetischen Merkmale mithilfe von Genomsequenzdaten mit hohem Durchsatz ermittelt und Unsicherheiten aufgrund geringer Abdeckung und fehleranfälliger Sequenzen berücksichtigt werden können.

Rolle der Mutation in der Evolution[edit]

Die meisten Mutationen sind leicht schädlich[6] und kann schließlich zu einer verminderten evolutionären Fitness bei einer Art führen. Anhand des Lebensbaums untersucht Lynch mithilfe einer Mutationsakkumulationsstrategie die signifikanten Unterschiede zwischen verschiedenen Wirbellosen und einfachen eukaryotischen und prokaryotischen Organismen.[7] Um diese Mutationsdiversität und die Last der Mutation auf das Überleben einiger Arten anzugehen, ermöglicht eine neuartige Methode, die eine Mutationsakkumulationsstrategie beinhaltet, auf die eine Sequenzierung des gesamten Genoms folgt, die Abschätzung der Fehlerraten bei der Transkription und Variation zwischen eukaryotischen Linien.[8] Die Arbeit zur Abschätzung dieser Variation führt zu populationsgenetischen Theorien über Mutationsraten und wie sich somatische Mutationen schließlich zu Mehrzelligkeit entwickeln können. Diese Ansätze fördern die evolutionären Ideen der Drift-Barriere-Hypothese.[9]

Rolle der Rekombination in der Evolution[edit]

Ein Hauptnachteil der sexuellen Rekombination ist die Trennung von Komplexen von Allelen, die sich zusammen angepasst haben. Studie von Daphnia pulexEin Mikrokrustentier, das sich sexuell und asexuell reproduzieren kann, was zu bestimmten evolutionären Zeitpunkten vorteilhaft ist, ermöglicht die direkte Quantifizierung und den Vergleich der Rekombinationsraten in mobilen genetischen Elementen in sexuellen und asexuellen Abstammungslinien.[10] Diese Art der asexuellen Linie von Daphnia ist in einer evolutionären Zeitperspektive ziemlich jung und schnell ausgestorben.[11] Es wird angenommen, dass dieses schnelle Aussterben durch einen Verlust der Heterozygotie verursacht wird, der durch asexuelle Reproduktion sowie durch Genumwandlung verursacht wird und sie vorbestehenden schädlichen Mutationen aussetzt.[6] Kürzlich wurde eine neue Referenzgenomassemblierung dieser Art erstellt[12] Die Aufmerksamkeit für die Rolle der Rekombination bei Daphnien war in den letzten Jahren für Lynchs Forschung von besonderer Bedeutung.

Evolutionszellbiologie[edit]

Derzeit gibt es kein formales Gebiet der evolutionären Zellbiologie. Der Zusammenhang zwischen der Evolution von Phänotypen und der molekularen Evolution liegt auf der Ebene der Zellarchitektur. Jüngste Arbeiten von Michael Lynch und seinem Labor versuchen, die traditionelle Evolutionstheorie neben vergleichenden zellbiologischen Beobachtungen mit der Molekular- und Zellbiologie zu verbinden. Unter Verwendung von Paramecium als Modellspezies werden die evolutionären Grundlagen untersucht von: Evolution zellulärer Überwachungsmechanismen, Barrieren als Ergebnis einer zufälligen genetischen Drift auf molekulare Perfektion, multimere Proteine, Vesikeltransport und Genexpression.[13][14] Ein Großteil dieses Forschungsbereichs von Lynch ist vorläufig und der Wert dieser Forschung muss ab 2017 noch ermittelt werden. Wenn dies jedoch fruchtbar ist, wird ein Rahmen für ein formales Feld der evolutionären Zellbiologie entwickelt.

Ehren und Auszeichnungen[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ “Publikationen | Das Biodesign-Institut | ASU”. biodesign.asu.edu. Abgerufen 2017-11-08.
  2. ^ Li, Wenli; Tucker, Abraham E.; Gesungen, Weg; Thomas, W. Kelley; Lynch, Michael (27.11.2009). “Umfangreiche, jüngste Intron-Zuwächse in Daphnien-Populationen”. Wissenschaft. 326 (5957): 1260–1262. Bibcode:2009Sci … 326.1260L. doi:10.1126 / science.1179302. ISSN 0036-8075. PMC 3878872. PMID 19965475.
  3. ^ Li, Wenli; Kuzoff, Robert; Wong, Chen Khuan; Tucker, Abraham; Lynch, Michael (01.09.2014). “Charakterisierung neu gewonnener Introns in Daphnienpopulationen”. Genombiologie und Evolution. 6 (9): 2218–2234. doi:10.1093 / gbe / evu174. PMC 4202315. PMID 25123113.
  4. ^ Lynch, Michael (2010). “Entwicklung der Mutationsrate”. Trends in der Genetik. 26 (8): 345–352. doi:10.1016 / j.tig.2010.05.003. PMC 2910838. PMID 20594608.
  5. ^ Lynch, Michael (11.09.2006). “Straffung und Vereinfachung der mikrobiellen Genomarchitektur”. Jahresrückblick Mikrobiologie. 60 (1): 327–349. doi:10.1146 / annurev.micro.60.080805.142300. ISSN 0066-4227. PMID 16824010.
  6. ^ ein b Loewe, Laurence; Hill, William G. (27.04.2010). “Die Populationsgenetik von Mutationen: gut, schlecht und gleichgültig”. Philosophische Transaktionen der Royal Society of London B: Biologische Wissenschaften. 365 (1544): 1153–1167. doi:10.1098 / rstb.2009.0317. ISSN 0962-8436. PMC 2871823. PMID 20308090.
  7. ^ Lynch, Michael; Conery, John; Burger, Reinhard (1995-10-01). “Mutationsakkumulation und Aussterben kleiner Populationen”. Der amerikanische Naturforscher. 146 (4): 489–518. doi:10.1086 / 285812. ISSN 0003-0147.
  8. ^ Lynch, Michael; Gabriel, Wilfried (1990-11-01). “Mutationslast und das Überleben kleiner Populationen”. Evolution. 44 (7): 1725–1737. doi:10.1111 / j.1558-5646.1990.tb05244.x. ISSN 1558-5646. PMID 28567811.
  9. ^ Lynch, Michael; Ackerman, Matthew S.; Gicht, Jean-Francois; Long, Hongan; Gesungen, Weg; Thomas, W. Kelley; Foster, Patricia L. (14.10.2016). “Genetische Drift, Selektion und Entwicklung der Mutationsrate”. Nature Reviews Genetics. 17 (11): 704–714. doi:10.1038 / nrg.2016.104. ISSN 1471-0064. PMID 27739533.
  10. ^ Jiang, Xiaoqian; Tang, Haixu; Ye, Zhiqiang; Lynch, Michael (2017-02-01). “Insertionspolymorphismen mobiler genetischer Elemente in sexuellen und asexuellen Populationen von Daphnia pulex”. Genombiologie und Evolution. 9 (2): 362–374. doi:10.1093 / gbe / evw302. PMC 5381639. PMID 28057730.
  11. ^ Omilian, Angela R.; Cristescu, Melania EA; Dudycha, Jeffry L.; Lynch, Michael (05.12.2006). “Ameiotische Rekombination in asexuellen Abstammungslinien von Daphnien”. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften. 103 (49): 18638–18643. Bibcode:2006PNAS..10318638O. doi:10.1073 / pnas.0606435103. ISSN 0027-8424. PMC 1693715. PMID 17121990.
  12. ^ Ye, Zhiqiang; Xu, Sen; Spitze, Ken; Asselman, Jana; Jiang, Xiaoqian; Ackerman, Matthew S.; Lopez, Jacqueline; Harker, Brent; Raborn, R. Taylor (2017-05-01). “Eine neue Referenzgenomanordnung für den Mikrokrustentier Daphnia pulex”. G3: Gene, Genome, Genetik. 7 (5): 1405–1416. doi:10.1534 / g3.116.038638. ISSN 2160-1836. PMC 5427498. PMID 28235826.
  13. ^ McGrath, Casey L.; Gicht, Jean-Francois; Doak, Thomas G.; Yanagi, Akira; Lynch, Michael (01.08.2014). “Einblicke in drei Duplikationen des gesamten Genoms, die aus der Genomsequenz von Paramecium caudatum gewonnen wurden”. Genetik. 197 (4): 1417–1428. doi:10.1534 / Genetik.114.163287. ISSN 0016-6731. PMC 4125410. PMID 24840360.
  14. ^ Catania, Francesco; Wurmser, François; Potekhin, Alexey A.; Przyboś, Ewa; Lynch, Michael (2009-02-01). “Genetische Vielfalt im Paramecium aurelia-Artenkomplex”. Molekularbiologie und Evolution. 26 (2): 421–431. doi:10.1093 / molbev / msn266. ISSN 0737-4038. PMC 3888249. PMID 19023087.
  15. ^ “Frühere und gegenwärtige GSA-Offiziere”. GSA. Archiviert von das Original am 4. Dezember 2018. Abgerufen 27. November 2018.


after-content-x4