Geschlechtsbestimmung bei Termiten

Das Projekt mit dem Titel Geschlechtsbestimmung bei Termiten und dessen Zusammenhang mit Sozialität hat zum Ziel, detailliert zu untersuchen, wie das Geschlecht eines Individuums bestimmt wird und wie dieses mit der Bildung komplexer Staaten bei Insekten zusammenhängt. Termiten besitzen, ähnlich wie Menschen, XY Geschlechtschromosomen. Dies unterscheidet sie von anderen sozialen Insekten, wie z.B. Bienen und Ameisen, bei denen Männchen aus unbefruchteten Eiern schlüpfen und somit nur die Hälfte der Chromosomen verglichen mit Weibchen besitzen. Das erste der Ziele dieses Projektes ist es, die Geschlechtschromosomen der Termiten im Detail zu charakterisieren, um zu verstehen, wie sie evolviert sind und ob sie eine Rolle beim Übergang von einer einzelgängerischen zur staatenbildenden Lebensweise gespielt haben. Da spekuliert worden ist, dass es in manchen Termitenarten ein Gen auf dem X Chromosom geben müsste, welches entscheidet, zu welcher Kaste ein Individuum gehört, ist das dritte Ziel dieses Projektes herauszufinden, welche Gene sowohl das Geschlecht, als auch die Kastenzugehörigkeit beeinflussen. Für dieses Projekt werden drei Termitenarten benutzt, die sich in der Komplexität ihrer Staatenbildung unterscheiden, um den Zusammenhang zwischen Geschlechtsbestimmung und der Evolution von Sozialität zu erforschen. Vor kurzem veröffentlichte Genome zusammen mit Genexpressionsmustern werden benutzt, um diese Fragen zu beantworten. Computergestützte Analysen dieser Daten werden durch Laboruntersuchungen ergänzt, in denen die Expression von Genen, die bei der Geschlechts- und Kastenbestimmung eine Rolle spielen, experimentell beeinflusst werden kann. Dadurch kann festestellt werden, ob diese Gene tatsächlich für die morphologischen Unterschiede zwischen Männchen und Weibchen und zwischen den Kasten verantwortlich sind. Die Ergebnisse dieser Studie werden die Erforschung der Fortpflanzung von Termiten, die von großer ökologischer und ökomischer Relevanz sind, und der Evolution von Sozialität fördern. Bisher wurden noch keine Geschlechtschromosomen von Termiten genetisch detailliert beschrieben, was mit diesem Projekt in Angriff genommen wird und eine vergleichende Studie für drei Termitenarten präsentiert, die die verschiedenen Lebensweisen der Termiten abdecken. Desweiteren kommen alle bisher verfügbaren Forschungsergebnisse über einen Zusammenhang zwischen der Geschlechts- und der Kastenbestimmung rein von Beobachtungen und Kreuzungsversuchen. Diese Projekt wird die Fragestellung beleuchten, wie dies auf der genetischen und molekularen Ebene geschiet. Insgesamt stellen Termiten dadurch das ideale System dar, um die Evolution von Sozialität und die Rolle, die die Geschlechtsbestimmung dabei gespielt haben mag, zu erforschen.