Ameisenforum.de

Habe den Artikel nur mal schnell ueberflogen. Der mag als kurzer Review in Ordnung sein, aber mir fehlen da ein paar kritische Punkte. Z. Bsp.: Wie kann man ein Genom einer Art publizieren und dabei nicht mal die Anzahl der Chromosomen (Harpegnathos saltator und Camponotus floridanus) oder den Anteil repetitiver Elemente (Solenopsis invicta) kennen?

Hallo,

Praetor hat geschrieben:Wie kann man ein Genom einer Art publizieren und dabei nicht mal die Anzahl der Chromosomen (Harpegnathos saltator und Camponotus floridanus) oder den Anteil repetitiver Elemente (Solenopsis invicta) kennen?

rein rhetorische Gegenfragen, die wir nicht in diesem Thema diskutieren brauchen: Darf man ein Review erst machen, wenn alle grundlegenden Werte, Dimensionen usw. für etwas bekannt sind? Was würde das für die Wissenschaft bedeuten?
Mein Verständnis von Wissenschaft sagt mir eher, dass man auf der wohl fast immer unvollständigen Vorarbeit anderer aufbauen kann und muss - so funktioniert die Wissenschaft die ich kennen gelernt habe.
Ohne hier so bissig auftregen zu wollen wie an anderem Ort, mich erinnert die Art deiner Fragestellung sehr an den dortigen Fall. Kritisch und hinterfragend ggü. etwas und den Folgerungen daraus zu sein macht immer Sinn, doch konstruktiv ist so ein Einfordern von Daten nicht wirklich. Notfalls muss man es eben selbst machen; sich zu entrüsten kostet alle Beteiligten Zeit und Nerven und bringt auf Dauer niemanden weiter.

Zudem fallen mir spontan einige gute oder weniger gute Gründe ein:
- Indem das eine ganz andere Fragestellung ist, als die, die eine Sequenziermaschine beantwortet.
- Wenn man sich nebenbei noch vornimmt dies zu machen und jenes zu erledigen, weil das ja auch etwas mit dem Gebiet zu tun hat, wird man niemals fertig - und das Geld ist sowieso schon lange alle.
- A propos Geld: Karyotypen-Forschung ist bestimmt gerade "out" und wird deswegen nicht oder nur wenig finanziell gefördert. Wenn man z. Zt. etwas auf sich hält (und Anträge bewilligt bekommen möchte) muss man schon sequenzieren (lassen), schließlich ist das gerade in, weil schön günstig und schnell (und es wird sicherlich noch deutlich günstiger und schneller werden).
- Oder es gibt einfach keine Leute in der AG, die die Kenntnisse haben Karyogramme zu basteln.
- Dann kommt vielleicht noch dazu - reine luftige Spekulation meinerseits - dass die Frage, die du dir stellst nicht die ist, die dem Chef der Arbeitsgruppe unter den Fingernägeln brennt.

Wie auch immer - obwohl diese Werte anscheinend fehlen, möchte ich abschließend Teleutotje herzlich danken, die Publikation hatte ich nicht mehr auf dem Radar!

[font=Times New Roman]Ich habe mich bisher nicht genau mit der Arbeit von Gadau et al. auseinandergesetzt. Ist auch nicht ganz mein Interessensbereich.[/font]
[font=Times New Roman]Aber zu der Frage von Praetor kann ich schon mal was sagen: [/font]
[font=Times New Roman]Die Anzahl der Chromosomen hat hinsichtlich des Genoms nicht viel zu bedeuten. Dasselbe Genom kann auf unterschiedlichen Anzahlen von Chromosomen verteilt vorliegen![/font]
[font=Times New Roman]Eklatantes Beispiel ist die Myrmeciinen-Art Myrmecia pilosula, in der ein beachtlicher Karyotyp-Polymorphismus vorliegt. Männchen können die niedrigst-mögliche Chromosomenzahl von n=1 haben(weibliche Tiere entsprechend 2n=2), aber auch n= 2, 3 oder 4. [/font][font=Times New Roman]http://psyche.entclub.org/pdf/97/97-133.pdf[/font]
[font=Times New Roman]Polymorphismen der Chromosomenzahl wurden auch in anderen Arten recht häufig nachgewiesen.[/font]

[font=Times New Roman]Ein neuer Review ist hier: [/font]
[font=Times New Roman]http://www.myrmecologicalnews.org/cms/images/pdf/volume13/mn13_89-102_non-printable.pdf[/font]

[font=Times New Roman]Karyotypen waren für einige Zeit beliebt als Merkmale zur Unterscheidung von Arten. Manchmal zeichnet sich eine ganze Gattung durch einen identischen Karyotyp aus. So fanden wir bei allen Arten der parasitischen Gattung Myrmoxenus (= Epimyrma) n=10 Chromosomen, eine Zahl, die sonst bei Formicoxenini nicht beobachtet wurde. Damit war das ein Indiz (neben vielen anderen) dafür, dass es sich um eine monophyletische Gattung handelt, dass alle Arten aus einer Stammform mit n=10 hervorgegangen sein sollten.[/font]

[font=Times New Roman]Bei Temnothorax-Arten konnte man diploide Karyotypen mit ungerader Chromosomenzahl beobachten, z.B. 2n=17. Das führte u.a. zu der Erkenntnis, dass es sich um hybride Weibchen handelte, eine Kreuzung einer Art mit 1n=9 und einer mit 1n=8 Chromosomen. Später konnte dies auch morphologisch bewiesen werden.[/font]

[font=Times New Roman]Inzwischen wird nicht mehr viel über Ameisen-Karyotypen gearbeitet; das ist durch die DNA-Analytik überholt worden. Die ist in der Tat weniger aufwändig: Man wirft z.B. auf Expedition die Ameisen in 100 % Alkohol und schickt sie zu Hause an ein Institut zum Sequenzieren. Man bekommt Computer-lesbare Sequenzen, die sich online mit anderen Sequenzen einer Datenbank abgleichen lassen. Manuelle Arbeit, außer dem Sammeln: Fast keine![/font]

[font=Times New Roman]Für Karyotypen braucht man lebende Ameisen, die man so lange halten muss, bis Vorpuppen auftreten. Daraus kann man die geeigneten Organe entnehmen und in einer etwas fummeligen Prozedur Präparate anfertigen. Die muss man noch unter dem Mikroskop nach brauchbaren Kernteilungsstadien durchmustern, die Chromosomen darin durchzählen (möglichst 10 oder mehr pro Individuum), die guten Objekte fotografieren, dann kann man schließlich behaupten, dass z.B. Art x diploid 26 und Art y 32 Chromosomen besitzt. Sehr gute Bilder lassen noch die Beurteilung der Gestalt der einzelnen Chromosomen zu. – Alles in allem ein Zeit raubendes Verfahren, das einem kein Unternehmen abnimmt, auch nicht für viel Geld![/font]

MfG,
Merkur

@DermitderAmeise und @Merkur

Ein Review beschreibt den derzeitigen Stand der Forschung und ist damit zwangslaeufig unvollstaendig. Deshalb sollten aber auch offensichtliche Maengel angesprochen werden. Auch wenn dies von Editoren nicht gern gesehen wird.

Zur fehlenden Chromosomenzahl: jede Sequenzierung liefert erstmal eine Unmenge an Sequenzdaten, von denen dann Alignments erstellt werden. Mit einer vernuenftigen Genomabdeckung erhaelt man damit schon zwangsweise die Chromosomenanzahl. Anzahl (grosser) Alignments = Anzahl Chromosomen. Damit "muss" auch niemand auf Karyotypenforschung zurueckgreifen. Die Ploidiestufe waere damit erstmal auch nebensaechlich, da haploide, diploide, triploide etc. Genome letztendlich die gleichen Informationen enthalten, nur in unterschiedlicher Anzahl.

Zur fehlenden Anzahl repetitiver Elemente: (mein Fachgebiet) liegt ein mehr oder weniger genaues Set an chromosomalen Alignments vor, ist der naechste logische Schritt die Annotation. Ohne genau zu wissen, welche "Features" nun genau im Genom vorliegen, waere die Sequenzierung Zeit- und Geldverschwendung gewesen. Denn dann faengt jeder nachfolgende Nutzer wieder von vorne damit an, sich durch grosse Mengen an vorerst "informationslosen" Sequenzdaten zu wuehlen. Ein wichtiger Schritt der Annotation ist dabei das "repeat masking", also das Identifizieren repetitiver Sequenzen. Dafuer gibt es z.B. frei verfuegbare Programme. Laesst man das gesamte Genom "masken" erhaelt man automatisch die Anzahl repetitiver Elemente und besser noch, sogar eine Aussage, zu welcher Klasse an Elementen sie gehoeren.

Beide Kritikpunkte beduerfen also nicht eines Abschweifens in unwichtige Nischenforschung. Vielmehr erhaelt man diese wichtigen Kerndaten jedes Genoms mehr oder weniger zwangslaeufig "nebenbei".

[font=Times New Roman]Hallo Praetor,[/font]

[font=Times New Roman]Danke für die Ergänzungen. [/font]
[font=Times New Roman]Du bist ja „vom Fach“: Wäre es Dir möglich, auch die positiven Seiten der angesprochenen Arbeit von Gadau et al. für Laien einigermaßen verständlich zu umreißen? Welche Erkenntnisse bringt der Vergleich der 7 Genome?[/font]

[font=Times New Roman]Was Du zu Reviews schreibst, ist völlig richtig. Es kommt allerdings noch ein Gesichtspunkt hinzu: Gerade die „Trends in …“ beschränken den Umfang der Beiträge rigoros. Da muss man sich als Autor entscheiden, was hinein kommt, und was man notgedrungen weglässt (ich habe vor langer Zeit mal einen Review für "Trends in Ecology and Evolution" geschrieben und kenne das Dilemma).[/font]

[font=Times New Roman]„Beide Kritikpunkte beduerfen also nicht eines Abschweifens in unwichtige Nischenforschung. Vielmehr erhaelt man diese wichtigen Kerndaten jedes Genoms mehr oder weniger zwangslaeufig "nebenbei".“[/font]

[font=Times New Roman]Hinsichtlich der Karyotypen möchte ich das nicht so voll unterschreiben. Schließlich hat man auf die klassische Tour bereits – grob geschätzt – die Karyotypen von mehreren hundert Arten dargestellt, von Arten, für die eben noch längst kein komplett sequenziertes Genom veröffentlicht ist, und vielleicht niemals veröffentlicht wird.[/font]
[font=Times New Roman]Es kommt in vielen Fällen das Problem hinzu, dass die Molekulargenetik zwar sehr elegant sequenzieren kann, aber vorzugsweise sich mit leicht erhältlichen Allerweltsarten befasst. In der o.g. Arbeit sind das:[/font]

[font=Times New Roman]Harpegnathos saltator[/font]
[font=Times New Roman]Linepithema humile[/font]
[font=Times New Roman]Camponotus floridanus[/font]
[font=Times New Roman]Pogonomyrmex barbatus[/font]
[font=Times New Roman]Solenopsis invicta[/font]
[font=Times New Roman]Atta cephalotes[/font]
[font=Times New Roman]Acromyrmex echinatior[/font]

[font=Times New Roman]Die kann man sich heute übers Internet bestellen.[/font]
[font=Times New Roman]Etwas ganz anderes ist es mit selteneren Arten; ich habe oben das Beispiel der ca. 10 Arten parasitischer Myrmoxenus genannt. Dasselbe gilt für die Sklaven haltenden Chalepoxenus, für die Sozialparasiten aus der Tribus Tetramoriini, für eine ganze Anzahl selbständiger Leptothorax- und Temnothorax-Arten und etliche andere: Von keiner davon gibt es das komplette Genom, aber wir kennen bereits zahlreiche Karyotypen![/font]
[font=Times New Roman]Ein Beispiel: Loiselle, R., Francoeur, A., Fischer, K., Buschinger, A. 1990: Variations and taxonomic significance of the chromosome numbers in the nearctic species of the genus Leptothorax (s.s.) (Formicidae: Hymenoptera). Caryologia 43, 321-334.[/font]

[font=Times New Roman]Das Problem bei diesen „selteneren“ Arten ist eben: Man muss sie erst mal a) als Arten kennen, und dann b) im Freiland auch noch finden![/font]
[font=Times New Roman]Da man mit den Karyotypen doch schon eine ganze Menge über interessante Verwandtschaftsbeziehungen, z.B. zwischen Sozialparasiten und ihren Wirtsarten, herausgefunden hat, bin ich nicht ganz glücklich damit, wenn das so einfach als „unwichtige Nischenforschung“ abqualifiziert wird.[/font]

[font=Times New Roman]MfG,[/font]
[font=Times New Roman]Merkur[/font]

Praetor hat geschrieben:Zur fehlenden Chromosomenzahl: jede Sequenzierung liefert erstmal eine Unmenge an Sequenzdaten, von denen dann Alignments erstellt werden. Mit einer vernuenftigen Genomabdeckung erhaelt man damit schon zwangsweise die Chromosomenanzahl. Anzahl (grosser) Alignments = Anzahl Chromosomen. Damit "muss" auch niemand auf Karyotypenforschung zurueckgreifen.

Bin zwar kein Experte auf dem Gebiet... aber liegt nicht genau da das Problem?
Je nach benutzer Methode und Aufbau des Genomes kann man das Genom dann eben nur zu einem bestimmten Prozentsatz nachbauen. Da hilft dann auch eine größere Abdeckung des Genoms nichts, sondern wenn dann nur bessere Methoden. Und da sind genau repetetive Elemente das Problem, da diese das Zusammenbauen so schwer machen.
Von daher erhält man die Anzahl der Chromosome also nicht einfach so nebenbei. Und wenn man sich einfach nur für die im Genom enhaltenen Gene interessiert braucht man auch keine "vernünftige" Sequenzierung, wenn man mit einer billigeren Methode trotzdem das geliefert bekommt was man sucht.

Ist übrigens auch in den entsprechenden Publikationen nachzulesen, dass bei Camponotus floridanus und Harpegnathos saltator nur >90% des Genoms vollständig sind. Bei Linepithema humile waren es dann 99%.

Merkur hat geschrieben:Das Problem bei diesen „selteneren“ Arten ist eben: Man muss sie erst mal a) als Arten kennen, und dann b) im Freiland auch noch finden!

c) man muss erstmal Gelder für die Forschung auftreiben. Forschung an invasiven Arten oder Modell-organismen lässt sich da wohl wesentlicher leichter finanzieren. Von daher mag "unwichtige Nischenforschung" aus wissenschaftlicher Sicht vielleicht unzutreffend sein. Aber die Geldgeber mögen das anders sehen.