DNA-Labor

Im DNA-Labor werden Forschungsprojekte zu evolutionsbiologischen Themen durchgeführt. Diese umfassen u.a. Fragen zur Systematik, Phylogenie, Phylogeographie und Populationsgenetik verschiedenster Tiergruppen. Ein weiteres Aufgabengebiet sind angewandte Untersuchungen, wie z.B. genetisches Monitoring oder genetische Artbestimmung.

 

Geschichte

 

Im Jahre 1992 wurde das Forschungslabor für molekulare Systematik (als 'Chemosystematische Untersuchungsstelle'), das "DNA-Labor" der Ersten Zoologischen Abteilung, gegründet. Die Einrichtung dieses Labors war eine Reaktion auf die zunehmende Bedeutung molekulargenetischer Methoden für die Lösung systematisch-taxonomisch-phylogenetischer Fragestellungen und entsprach dem internationalen Trend, derartige "DNA-Labors" in Naturhistorischen Museen zu installieren. 2013 wurde die Ausstattung des Labors um einen Reinraum erweitert, der durch UV-Bestrahlung und Filteranlagen die Untersuchung von alter DNA mit besten technischen Standards ermöglicht.

 

Grundlagen der molekularen Systematik

 

Untersuchungsobjekte der molekularen Systematik sind die molekularen Bausteine lebender Organismen, speziell die der Erbsubstanz (DNA). Das Prinzip der molekularen Systematik beruht auf der Tatsache, dass der Verwandtschaftsgrad verschiedener Taxa sich in der Ähnlichkeit ihrer DNA-Sequenzen (d.h. in der Abfolge der Einzelbausteine des DNA-Fadens) widerspiegelt. So wie die Ähnlichkeit morphologischer Eigenschaften als Grundlage für die klassische Systematik dient, werden hier molekulare Merkmale verglichen. Die in der klassischen Taxonomie herangezogenen morphologisch-anatomischen Merkmale reichen oftmals nicht aus, spezielle phylogenetische Fragestellungen aufzuklären. Gründe dafür sind einerseits die geringe Anzahl solcher Merkmale, andererseits Fehlinterpretationen aufgrund von Homoplasie (d.h. mehrfaches unabhängiges Entstehen von Merkmalen). Die Analyse von DNA-Sequenzen hingegen ermöglicht den Vergleich von sehr vielen Merkmalen (jeder DNA-Baustein entspricht einem Merkmal), sodass durch Homoplasie verursachte Widersprüche nicht so sehr ins Gewicht fallen. Ein weiterer Vorteil molekularer Merkmale ist, dass auch kleinste Gewebeproben ausreichen, um genügend DNA zu isolieren. Auch die Analyse von Museumsmaterial ist möglich, wodurch seltene oder ausgestorbene Tierarten in Untersuchungen einbezogen werden können. In jedem Falle aber wird die Rekonstruktion der Stammesgeschichte einer Organismengruppe immer nur aus einer Synthese von "klassischen" (z.B. morphologischen, anatomischen, ethologischen) und molekularen Merkmalen möglich sein.