Genfrequenzen

1. Die Hypophysekтомie führt zu einem Verlust der Fähigkeit, im Süßwasser zu überleben, bei dem euryhalinen Cyprinodonten, Fundulus heteroclitus. Die durchschnittliche Überlebenszeit beträgt 6-7 Tage für salzwasserangepasste Fische. Eine Voranpassung im Süßwasser vor der Operation kann das Überleben verlängern, verhindert aber den endgültigen Tod nicht. 2. Hypophysekтомisierte Fische können in Salinitäten bis zu 13 ‰ nicht überleben. 3. Todesanzeichen sind Asthenie begleitet von einer leichten Gewichtszunahme, im Durchschnitt 4,3 % bei Fischen, die nicht täglich gehandhabt werden. 4. Serumchloridbestimmungen zeigten, dass normale Fische sowohl im Süß- als auch im Salzwasser ein einheitliches Niveau von ca. 0,886 g.% NaCl aufrechterhalten. Das Serum von hypophysekтомisierten Fischen im Salzwasser ist nicht signifikant niedriger (ca. 0,817 g.%). Hypophysekтомisierte Fische, die im Süßwasser sterben, haben nur ca. 0,383 g.%. 5. Ersatztherapie mit Fundulus-Hypophysenbrei ermöglichte es hypophysekтомisierten Fischen, im Süßwasser zu überleben. Hypophysenextrakt aus Perca flavescens, einer streng süßwasserlebenden Art, war teilweise wirksam, während Extrakte aus Drüsen von Pollachius virens, einer marinen Art, keinen günstigen Einfluss hatten. 6. Injektionen von ACTH, GH, TSH, Thyroxin, DOCA, Hinterlappenextrakt und einer ACTH-GH-TSH-Kombination schlugen fehl, um den Fischen das Überleben im Süßwasser zu ermöglichen. 7. Die oben dargestellten Daten scheinen darauf hinzudeuten, dass die Hypophyse von F. heteroclitus einen unbekannten Faktor(s) sezerniert, der das Salzgleichgewicht bei diesem Fisch im Süßwasser reguliert. Dieser Faktor scheint bei der stenohalinen marinen Art, P. virens, zu fehlen, aber bei der süßwasserlebenden Art, P. flavescens, vorhanden sein zu können. 8. Die Hypophysekтомie hat keinen Einfluss auf die Zytologie der Chloridzellen, weder im aktiven (Salzwasser-) noch im regressierten (Süßwasser-) Zustand. 9. Schleimzellen waren in den Kiemen normaler Fische bei Anpassung an Süßwasser häufiger als bei Anpassung an Salzwasser. Die Hypophysekтомie führte zur Atrophie der Schleimzellen in beiden Medien und zu einer verminderten Häufigkeit bei Fischen, die im Süßwasser starben. Die Häufigkeit und der Zustand der Schleimzellen wurden bei hypophysekтомisierten Fischen, die durch Injektionen von Fundulus-Hypophysenbrei zum Überleben im Süßwasser induziert wurden, wiederhergestellt. 10. Die Daten deuten darauf hin, dass die Chloridzellen nicht am Versagen hypophysekтомisierter Fische beteiligt sind, im Süßwasser zu überleben, sondern dass die Atrophie der Schleimzellen eine Rolle spielen könnte.

@article{doi1023071538889,
    author = "BURDEN, CHARLES E.",
    title = "DER VERSAGEN VON HYPOPHYSEKTOMISIERTEN FUNDULUS HETEROCLITUS ZUM ÜBERLEBEN IN SÜSSWASSER",
    year = "1956",
    journal = "Biological Bulletin",
    abstract = "1. Die Hypophysekтомie führt zu einem Verlust der Fähigkeit, im Süßwasser zu überleben, bei dem euryhalinen Cyprinodonten, Fundulus heteroclitus. Die durchschnittliche Überlebenszeit beträgt 6-7 Tage für salzwasserangepasste Fische. Eine Voranpassung im Süßwasser vor der Operation kann das Überleben verlängern, verhindert aber den endgültigen Tod nicht. 2. Hypophysekтомisierte Fische können in Salinitäten bis zu 13 ‰ nicht überleben. 3. Todesanzeichen sind Asthenie begleitet von einer leichten Gewichtszunahme, im Durchschnitt 4,3 % bei Fischen, die nicht täglich gehandhabt werden. 4. Serumchloridbestimmungen zeigten, dass normale Fische sowohl im Süß- als auch im Salzwasser ein einheitliches Niveau von ca. 0,886 g.% NaCl aufrechterhalten. Das Serum von hypophysekтомisierten Fischen im Salzwasser ist nicht signifikant niedriger (ca. 0,817 g.%). Hypophysekтомisierte Fische, die im Süßwasser sterben, haben nur ca. 0,383 g.%. 5. Ersatztherapie mit Fundulus-Hypophysenbrei ermöglichte es hypophysekтомisierten Fischen, im Süßwasser zu überleben. Hypophysenextrakt aus Perca flavescens, einer streng süßwasserlebenden Art, war teilweise wirksam, während Extrakte aus Drüsen von Pollachius virens, einer marinen Art, keinen günstigen Einfluss hatten. 6. Injektionen von ACTH, GH, TSH, Thyroxin, DOCA, Hinterlappenextrakt und einer ACTH-GH-TSH-Kombination schlugen fehl, um den Fischen das Überleben im Süßwasser zu ermöglichen. 7. Die oben dargestellten Daten scheinen darauf hinzudeuten, dass die Hypophyse von F. heteroclitus einen unbekannten Faktor(s) sezerniert, der das Salzgleichgewicht bei diesem Fisch im Süßwasser reguliert. Dieser Faktor scheint bei der stenohalinen marinen Art, P. virens, zu fehlen, aber bei der süßwasserlebenden Art, P. flavescens, vorhanden sein zu können. 8. Die Hypophysekтомie hat keinen Einfluss auf die Zytologie der Chloridzellen, weder im aktiven (Salzwasser-) noch im regressierten (Süßwasser-) Zustand. 9. Schleimzellen waren in den Kiemen normaler Fische bei Anpassung an Süßwasser häufiger als bei Anpassung an Salzwasser. Die Hypophysekтомie führte zur Atrophie der Schleimzellen in beiden Medien und zu einer verminderten Häufigkeit bei Fischen, die im Süßwasser starben. Die Häufigkeit und der Zustand der Schleimzellen wurden bei hypophysekтомisierten Fischen, die durch Injektionen von Fundulus-Hypophysenbrei zum Überleben im Süßwasser induziert wurden, wiederhergestellt. 10. Die Daten deuten darauf hin, dass die Chloridzellen nicht am Versagen hypophysekтомisierter Fische beteiligt sind, im Süßwasser zu überleben, sondern dass die Atrophie der Schleimzellen eine Rolle spielen könnte.",
    url = "https://doi.org/10.2307/1538889",
    doi = "10.2307/1538889",
    openalex = "W1870182586"
}

Die Variation der Allelfrequenz zwischen Populationen oder zwischen Generationen innerhalb einer Population ist das Ergebnis der Zuchtstruktur und Selektion. Aber die Zuchtstruktur sollte alle Loci und Allele auf die gleiche Weise beeinflussen. Wenn es signifikante Heterogenität zwischen Loci in ihren scheinbaren Inzucht-Koeffizienten F=s(p) (2)/p(1-p) gibt, kann diese Heterogenität als Beweis für Selektion gewertet werden. Wir haben die statistischen Eigenschaften von F angegeben und gezeigt, wie Tests der Heterogenität durchgeführt werden können. Unter Verwendung von Daten aus menschlichen Populationen haben wir eine hochsignifikante Heterogenität in F-Werten für menschliche polymorphe Gene weltweit gezeigt, wodurch demonstriert wird, dass ein signifikanter Anteil menschlicher Polymorphismen ihre aktuellen Allelfrequenzen der Wirkung der natürlichen Selektion verdanken. Wir haben die Methode auch auf zeitliche Variation innerhalb einer Population für Daten zu Dacus oleae angewendet und keine signifikanten Hinweise auf Selektion gefunden.

@article{doi101093genetics741175,
    author = "Lewontin, Richard C und Krakauer, Jesse",
    title = "VERTEILUNG DER GENFREQENZ ALS TEST DER THEORIE DER SELECTIVEN NEUTRALITÄT VON POLYMORPHISMEN",
    year = "1973",
    journal = "Genetics",
    abstract = "Die Variation der Allelfrequenz zwischen Populationen oder zwischen Generationen innerhalb einer Population ist das Ergebnis der Zuchtstruktur und Selektion. Aber die Zuchtstruktur sollte alle Loci und Allele auf die gleiche Weise beeinflussen. Wenn es signifikante Heterogenität zwischen Loci in ihren scheinbaren Inzucht-Koeffizienten F=s(p) (2)/p(1-p) gibt, kann diese Heterogenität als Beweis für Selektion gewertet werden. Wir haben die statistischen Eigenschaften von F angegeben und gezeigt, wie Tests der Heterogenität durchgeführt werden können. Unter Verwendung von Daten aus menschlichen Populationen haben wir eine hochsignifikante Heterogenität in F-Werten für menschliche polymorphe Gene weltweit gezeigt, wodurch demonstriert wird, dass ein signifikanter Anteil menschlicher Polymorphismen ihre aktuellen Allelfrequenzen der Wirkung der natürlichen Selektion verdanken. Wir haben die Methode auch auf zeitliche Variation innerhalb einer Population für Daten zu Dacus oleae angewendet und keine signifikanten Hinweise auf Selektion gefunden.",
    url = "https://doi.org/10.1093/genetics/74.1.175",
    doi = "10.1093/genetics/74.1.175",
    openalex = "W2103286878"
}

Populationen von Fundulus heteroclitus, (Cyprinodontidae), einem weit verbreiteten Küstenmeerfisch, wurden in Kontroll- und künstlich erhitzten Umgebungen an der North Shore von Long Island, New York, untersucht, um (1) Muster der Variation in biochemischen Phänotypen und (2) den Grad zu bestimmen, in dem diese Variation eine Anpassung an Umweltmerkmale widerspiegelt. Die Variation an drei von zwölf polymorphen Isoenzym-Loci der Warmwasserpopulation lag außerhalb des Variationsspektrums der Kontrollpopulationen und ähnelte denjenigen, die für Populationen in südlicheren Breiten bestimmt wurden. Daher wurden diese Unterschiede als Anpassungen an warme Umgebungen interpretiert. Signifikante Unterschiede in den Allelfrequenzen und zygotischen Anteilen an zehn von zwölf Isoenzym-Loci wurden im Zusammenhang mit Unterschieden in den Umgebungen, Geschlechtern und/oder Altersklassen festgestellt. Diese Daten unterstützen stark die Ansicht, dass Proteinpolymorphismen adaptiv sind. Mehrere Beob deutungen deuteten darauf hin, dass die Selektion auf Multilocus-Phänotypen wirkt, nicht auf solche einzelner Loci. Mehrere Zwei-Locus-Phänotypverteilungen wurden als nicht-zufällig nachgewiesen, und diejenigen, die ähnliche Abhängigkeitsmuster über Jahre hinweg zeigten, wurden als durch Selektion aufrechterhalten postuliert. Hoch heterozygote Fische zeigten eine überlegene Überlebensfähigkeit, wenn Kohorten über aufeinanderfolgende Jahre verglichen wurden. Die Konsequenzen des polygynen Paarungssystems dieser Art für die Aufrechterhaltung genetischer Variation und für die Ermöglichung einer schnellen evolutionären Reaktion auf eine variable Umgebung werden diskutiert.

@article{doi101093genetics79197,
    author = "Mitton, Jeffry B. und Koehn, Richard K.",
    title = "GENETISCHE ORGANISATION UND ANPASSUNG VON ALLOZYMEN AN ÖKOLOGISCHE VARIABLEN IN FUNDULUS HETEROCLITUS",
    year = "1975",
    journal = "Genetics",
    abstract = "Populationen von Fundulus heteroclitus, (Cyprinodontidae), einem weit verbreiteten Küstenmeerfisch, wurden in Kontroll- und künstlich erhitzten Umgebungen an der North Shore von Long Island, New York, untersucht, um (1) Muster der Variation in biochemischen Phänotypen und (2) den Grad zu bestimmen, in dem diese Variation eine Anpassung an Umweltmerkmale widerspiegelt. Die Variation an drei von zwölf polymorphen Isoenzym-Loci der Warmwasserpopulation lag außerhalb des Variationsspektrums der Kontrollpopulationen und ähnelte denjenigen, die für Populationen in südlicheren Breiten bestimmt wurden. Daher wurden diese Unterschiede als Anpassungen an warme Umgebungen interpretiert. Signifikante Unterschiede in den Allelfrequenzen und zygotischen Anteilen an zehn von zwölf Isoenzym-Loci wurden im Zusammenhang mit Unterschieden in den Umgebungen, Geschlechtern und/oder Altersklassen festgestellt. Diese Daten unterstützen stark die Ansicht, dass Proteinpolymorphismen adaptiv sind. Mehrere Beob deutungen deuteten darauf hin, dass die Selektion auf Multilocus-Phänotypen wirkt, nicht auf solche einzelner Loci. Mehrere Zwei-Locus-Phänotypverteilungen wurden als nicht-zufällig nachgewiesen, und diejenigen, die ähnliche Abhängigkeitsmuster über Jahre hinweg zeigten, wurden als durch Selektion aufrechterhalten postuliert. Hoch heterozygote Fische zeigten eine überlegene Überlebensfähigkeit, wenn Kohorten über aufeinanderfolgende Jahre verglichen wurden. Die Konsequenzen des polygynen Paarungssystems dieser Art für die Aufrechterhaltung genetischer Variation und für die Ermöglichung einer schnellen evolutionären Reaktion auf eine variable Umgebung werden diskutiert.",
    url = "https://doi.org/10.1093/genetics/79.1.97",
    doi = "10.1093/genetics/79.1.97",
    openalex = "W2137118500"
}

@article{doi101007bf00484222,
    author = "Powers, Dennis A. und Place, Allen R.",
    title = "Biochemische Genetik von Fundulus heteroclitus (L.). I. Temporale und räumliche Variation in den Allelfrequenzen von Ldh-B, Mdh-A, Gpi-B und Pgm-A",
    year = "1978",
    journal = "Biochemical Genetics",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00484222",
    doi = "10.1007/bf00484222",
    openalex = "W2019968569",
    references = "doi101001jama195102920260071031, doi101093aibsbulletin2214b, doi101093genetics762379, doi101111j146918091937tb02153x, doi101111j155856461975tb00851x, doi1015159780691209418, doi1023072407692, doi102307jctvx5wbbh, openalexw2062594085"
}

@article{powers1978biochemical,
    author = "Powers, Dennis A. und Place, Allen R.",
    title = "Biochemische Genetik von Fundulus heteroclitus (L.). I. Temporale und räumliche Variation in den Allelfrequenzen von Ldh-B, Mdh-A, Gpi-B und Pgm-A",
    year = "1978",
    journal = "Biochemical Genetics",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00484222",
    doi = "10.1007/bf00484222",
    number = "5-6",
    openalex = "W2019968569",
    pages = "593-607",
    volume = "16",
    references = "doi101001jama195102920260071031, doi101093aibsbulletin2214b, doi101093genetics762379, doi101111j146918091937tb02153x, doi101111j155856461975tb00851x, doi1015159780691209418, doi1023072407692, doi102307jctvx5wbbh, openalexw2062594085"
}

@misc{powers1978biochemical1,
    author = "Powers, D. A. und Place, A. R",
    title = "Biochemische Genetik von Fundulus heteroclitus (L.). 1. Temporale und räumliche Variation in den Allelfrequenzen von Ldh-B, Mdh-A, Gpi-B und Pgm-A",
    year = "1978",
    howpublished = "Biochemical Genetics, v. 16, p. 593-607",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Powers, D. A., und Place, A. R., 1978, Biochemische Genetik von Fundulus heteroclitus (L.). 1. Temporale und räumliche Variation in den Allelfrequenzen von Ldh-B, Mdh-A, Gpi-B und Pgm-A: Biochemical Genetics, v. 16, p. 593-607.}"
}

Um zu bewerten, ob funktionelle Unterschiede zwischen allelischen Varianten einer B-Typ-Lactatdehydrogenase (LDH; L-Lactat:NAD+-Oxidoreduktase, EC 1.1.1.27) bei dem Teleostenfisch Fundulus heteroclitus (Linnaeus) bestehen, wurden die kinetischen Eigenschaften der Pyruvatreduktion untersucht. Während die pH-Abhängigkeit und die Temperaturabhängigkeit für die maximale Katalyse unter den Allozymen nicht unterscheidbar waren, unterschieden sich die Reaktionsgeschwindigkeiten bei niedrigen Pyruvatkonzentrationen signifikant. Bei pH-Werten unter 8,00 zeigte das LDH-BbBb-Allozym bei niedrigeren Temperaturen (z. B. 10 °C) eine höhere Reaktionsrate als das LDH-BaBa. Das Phänomen trat bei höheren Temperaturen (z. B. größer als 25 °C) für pH-Werte zwischen 6,50 und 7,00 umgekehrt auf. Die Raten für den heterozygoten Phänotyp, LDH-BaBb, waren nicht der arithmetische Durchschnitt der beiden homotetrameren Allozyme. Wenn die Reaktionsraten bei konstanter relativer Alkalität, d. h. einem konstanten [OH-]/[H+]-Verhältnis, verglichen wurden, waren die Ergebnisse ähnlich. Die Unterschiede in der Temperaturabhängigkeit und der pH-Abhängigkeit für die Pyruvatreduktion, die zwischen den LDH-B-Allozymen gefunden wurden, können auf eine selektive Anpassung hinweisen und dazu beitragen, die geografische Variation in den Ldh-B-Allelfrequenzen von F. heteroclitus zu erklären.

@article{doi101073pnas7652354,
    author = "Place, Allen R. und Powers, Dennis A.",
    title = "Genetische Variation und relative katalytische Effizienz: Lactatdehydrogenase B-Allozyme von Fundulus heteroclitus.",
    year = "1979",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Um zu bewerten, ob funktionelle Unterschiede zwischen allelischen Varianten einer B-Typ-Lactatdehydrogenase (LDH; L-Lactat:NAD+-Oxidoreduktase, EC 1.1.1.27) bei dem Teleostenfisch Fundulus heteroclitus (Linnaeus) bestehen, wurden die kinetischen Eigenschaften der Pyruvatreduktion untersucht. Während die pH-Abhängigkeit und die Temperaturabhängigkeit für die maximale Katalyse unter den Allozymen nicht unterscheidbar waren, unterschieden sich die Reaktionsgeschwindigkeiten bei niedrigen Pyruvatkonzentrationen signifikant. Bei pH-Werten unter 8,00 zeigte das LDH-BbBb-Allozym bei niedrigeren Temperaturen (z. B. 10 °C) eine höhere Reaktionsrate als das LDH-BaBa. Das Phänomen trat bei höheren Temperaturen (z. B. größer als 25 °C) für pH-Werte zwischen 6,50 und 7,00 umgekehrt auf. Die Raten für den heterozygoten Phänotyp, LDH-BaBb, waren nicht der arithmetische Durchschnitt der beiden homotetrameren Allozyme. Wenn die Reaktionsraten bei konstanter relativer Alkalität, d. h. einem konstanten [OH-]/[H+]-Verhältnis, verglichen wurden, waren die Ergebnisse ähnlich. Die Unterschiede in der Temperaturabhängigkeit und der pH-Abhängigkeit für die Pyruvatreduktion, die zwischen den LDH-B-Allozymen gefunden wurden, können auf eine selektive Anpassung hinweisen und dazu beitragen, die geografische Variation in den Ldh-B-Allelfrequenzen von F. heteroclitus zu erklären.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.76.5.2354",
    doi = "10.1073/pnas.76.5.2354",
    openalex = "W2059454129",
    references = "doi1010160003269764902003, doi1010160160932778900819, doi101016b9780120913046x50010, doi101042bj1390715, doi101042bj1390721, doi101111j155856461975tb00851x, doi1013182nse61a15616, doi1023072407274, openalexw1889077695, openalexw1964262399"
}

@article{cashon1981biochemical,
    author = "Cashon, Robert E. und Van Beneden, Rebecca J. und Powers, Dennis A.",
    title = "Biochemische Genetik von Fundulus heteroclitus (L.). IV. Räumliche Variation in den Allelfrequenzen von Idh-A, Idh-B, 6-Pgdh-A und Est-S",
    year = "1981",
    journal = "Biochemical Genetics",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf00484004",
    doi = "10.1007/bf00484004",
    number = "7-8",
    openalex = "W2091365386",
    pages = "715-728",
    volume = "19",
    references = "doi101007bf00391612, doi1010160040580978900394, doi101038hdy197489, doi101073pnas7652354, doi101111j155856461975tb00851x, doi1023071442526, doi1023071935311, doi1023072407274, doi1023072407692, powers1978biochemical"
}

Adenosintriphosphat-Spiegel in Erythrozyten korrelieren mit dem LDH-B-Genotyp bei Fundulus heteroclitus. Adenosintriphosphat ist der allosterische Modulator des Sauerstoffaffinitätsverhaltens des Hämoglobins des Fisches. Da die Sauerstoffversorgung der Muskulatur die Schwimmleistung beeinflusst, wurden Fische jedes homozygoten LDH-B-Phänotyps bis zur Erschöpfung bei 10 oder 25 °C geschwommen, um zu bestimmen, ob in vitro beobachtete Unterschiede, die auf die LDH-B-allelischen Isoenzyme zurückzuführen sind, auch in vivo manifest sind. Bei 10 °C betrug die kritische Schwimmgeschwindigkeit des LDH-BaBa-Phänotyps 3,6 Körperlängen pro Sekunde, während sie beim LDH-BbBb-Phänotyp 4,3 Körperlängen pro Sekunde betrug. Bei 25 °C gab es keine Unterschiede zwischen den LDH-B-Phänotypen in den Adenosintriphosphat-Spiegeln der Erythrozyten, der Sauerstoffaffinität des Blutes oder der Schwimmleistung.

@article{doi101126science7079747,
    author = "DiMichele, Leonard und Powers, Dennis A.",
    title = "Physiologische Grundlagen für Unterschiede in der Schwimmleistungsfähigkeit zwischen LDH-B-Genotypen von Fundulus heteroclitus",
    year = "1982",
    journal = "Science",
    abstract = "Adenosintriphosphat-Spiegel in Erythrozyten korrelieren mit dem LDH-B-Genotyp bei Fundulus heteroclitus. Adenosintriphosphat ist der allosterische Modulator des Sauerstoffaffinitätsverhaltens des Hämoglobins des Fisches. Da die Sauerstoffversorgung der Muskulatur die Schwimmleistung beeinflusst, wurden Fische jedes homozygoten LDH-B-Phänotyps bis zur Erschöpfung bei 10 oder 25 °C geschwommen, um zu bestimmen, ob in vitro beobachtete Unterschiede, die auf die LDH-B-allelischen Isoenzyme zurückzuführen sind, auch in vivo manifest sind. Bei 10 °C betrug die kritische Schwimmgeschwindigkeit des LDH-BaBa-Phänotyps 3,6 Körperlängen pro Sekunde, während sie beim LDH-BbBb-Phänotyp 4,3 Körperlängen pro Sekunde betrug. Bei 25 °C gab es keine Unterschiede zwischen den LDH-B-Phänotypen in den Adenosintriphosphat-Spiegeln der Erythrozyten, der Sauerstoffaffinität des Blutes oder der Schwimmleistung.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.7079747",
    doi = "10.1126/science.7079747",
    openalex = "W2023346689"
}

Um zu bewerten, ob funktionelle Unterschiede zwischen allelischen Varianten (Allozymen) der B-Typ-Lactatdehydrogenase (L-Lactat:NAD+-Oxidoreduktase, EC 1.1.1.27) beim Fisch Fundulus heteroclitus bestehen, wurden die kinetischen Eigenschaften untersucht. Unterschiede in der Produktinhibition zwischen allelischen Isozymen wurden beobachtet. Es wurde festgestellt, dass LDH-Bb4 durch niedrigere Konzentrationen sowohl von Lactat als auch von Pyruvat gehemmt wird als entweder LDH-Ba/Bb oder LDH-Ba4. Während die pH- und Temperaturabhängigkeit für die maximale Katalyse (Vmax) in beiden Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen unter den Allozymen nicht unterscheidbar war, waren die Reaktionsgeschwindigkeiten bei niedrigen Substratkonzentrationen (Vmax/Km) signifikant unterschiedlich. Diese Unterschiede ließen sich damit erklären, dass LDH-Bb4 bei kalten Temperaturen eine höhere Substrataffinität als LDH-Ba4 aufweist, während das Gegenteil bei erhöhten Temperaturen der Fall ist. Bei einem gegebenen pH-Wert zeigte LDH-Bb4 bei niedrigeren Temperaturen (z. B. 10 Grad Celsius) eine höhere Reaktionsrate als LDH-Ba4. Das Phänomen wurde bei höheren Temperaturen (z. B. größer als 35 Grad Celsius) umgekehrt. Bei Vergleich der Reaktionsraten bei konstanter relativer Alkalität, d. h. einem konstanten [OH-]/[H+] Verhältnis, wurden ähnliche Ergebnisse erzielt. Die Antwort des heterozygoten Allozyms, LDH-Ba/Bb, war nicht der arithmetische Durchschnitt der beiden homotetrameren Allozyme. Die biologische Bedeutung dieser allozymischen Unterschiede wird diskutiert.

@article{doi101016s0021925817436040,
    author = "Place, Allen R. und Powers, Dennis A.",
    title = "Kinetic characterization of the lactate dehydrogenase (LDH-B4) allozymes of Fundulus heteroclitus.",
    year = "1984",
    journal = "Journal of Biological Chemistry",
    abstract = "In order to evaluate whether functional differences exist between allelic variants (allozymes) of the B-type lactate dehydrogenase (L-lactate:NAD+ oxidoreductase, EC 1.1.1.27) in the fish Fundulus heteroclitus, the kinetic properties were examined. Differences in product inhibition between allelic isozymes were observed. LDH-Bb4 was found to be inhibited by lower concentrations of both lactate and pyruvate than either LDH-Ba/Bb or LDH-Ba4. While the pH and temperature dependence for maximal catalysis (Vmax) in both the forward and reverse directions were indistinguishable among the allozymes, reaction velocities at low substrate concentrations (Vmax/Km) were significantly different. These differences could be explained by LDH-Bb4 having a greater substrate affinity than LDH-Ba4 at cold temperatures while the reverse was true at elevated temperatures. At a given pH, LDH-Bb4 showed a greater reaction rate at lower temperatures (e.g. 10 degrees C) than LDH-Ba4. The phenomenon was reversed at higher temperatures (e.g. greater than 35 degrees C). When reaction rates were compared at constant relative alkalinity, that is, a constant [OH-]/[H+] ratio, similar findings were obtained. The response for the heterozygous allozyme, LDH-Ba/Bb, was not the arithmetic average of the two homotetrameric allozymes. The biological significance of these allozymic differences is discussed.",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0021-9258(17)43604-0",
    doi = "10.1016/s0021-9258(17)43604-0",
    openalex = "W1515088892"
}

Stärkegelelektrophorese hat gezeigt, dass natürliche Populationen von Fundulus heteroclitus elektrophoretische Varianten für mindestens 21 Loci aufweisen. Wir stellen Vererbungsdaten für 10 polymorphe Systeme bereit: Esterasen (Est-B, EST-C und Est-D); Aspartat-Aminotransferasen (Aat-A und Aat-B); Mannosephosphat-Isomerase (Mpl-A); saure Phosphatase (Ap-A); Phosphoglucomutase (Pgm-B); Hexose-6-Phosphat-Dehydrogenase (H6pdh-A); und Fumarase (Fum-A). Varianten für neun dieser Loci segregieren als autosomal vererbte kodominante Allele. Das andere System, EST-C, spiegelt keine solche Vererbung wider. Wir haben zwei mögliche Linkage-Gruppen identifiziert: H6pdh-A könnte locker mit Pgm-B verknüpft sein, und Fum-A scheint mit Pgm-A verknüpft zu sein. Gewebespezifität und intrazelluläre Lokalisation für all diese Loci werden ebenfalls dargestellt.

@article{brown1988biochemical,
    author = "Brown, D. C. und Ropson, I. J. und Powers, D. A.",
    title = "Biochemische Genetik von Fundulus heteroclitus (L.): V. Vererbung von 10 biochemischen Loci",
    year = "1988",
    journal = "Journal of Heredity",
    abstract = "Stärkegelelektrophorese hat gezeigt, dass natürliche Populationen von Fundulus heteroclitus elektrophoretische Varianten für mindestens 21 Loci aufweisen. Wir stellen Vererbungsdaten für 10 polymorphe Systeme bereit: Esterasen (Est-B, EST-C und Est-D); Aspartat-Aminotransferasen (Aat-A und Aat-B); Mannosephosphat-Isomerase (Mpl-A); saure Phosphatase (Ap-A); Phosphoglucomutase (Pgm-B); Hexose-6-Phosphat-Dehydrogenase (H6pdh-A); und Fumarase (Fum-A). Varianten für neun dieser Loci segregieren als autosomal vererbte kodominante Allele. Das andere System, EST-C, spiegelt keine solche Vererbung wider. Wir haben zwei mögliche Linkage-Gruppen identifiziert: H6pdh-A könnte locker mit Pgm-B verknüpft sein, und Fum-A scheint mit Pgm-A verknüpft zu sein. Gewebespezifität und intrazelluläre Lokalisation für all diese Loci werden ebenfalls dargestellt.",
    url = "https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.jhered.a110528",
    doi = "10.1093/oxfordjournals.jhered.a110528",
    number = "5",
    openalex = "W2278152654",
    pages = "359-365",
    volume = "79"
}

An den Rändern ihres natürlichen Verbreitungsgebiets erleben Populationen des gewöhnlichen Killifisches Fundulus heteroclitus einen Unterschied von mehr als 15 Grad Celsius in der mittleren Jahrestemperatur. Diese Populationen sind fast vollständig für zwei verschiedene codominante Allele am herzförmigen Lactatdehydrogenase-Locus (Ldh-B) fixiert, die für Allozyme kodieren, die unterschiedliche und anpassungsfähige kinetische Reaktionen auf die Temperatur zeigen. Zwei Populationen nahe den Rändern des Artenbereichs (d. h. Maine und Georgia) wurden weiter untersucht, um die thermische Anpassung an diesem Locus zu analysieren. Bei Abwesenheit jeglicher kinetischer Unterschiede würde man vorhersagen, dass zur Aufrechterhaltung einer konstanten Reaktionsgeschwindigkeit 2 bis 3-mal so viel Enzym für jede 10-Grad-Celsius-Abnahme der Umgebungstemperatur erforderlich wäre. Im Einklang mit dieser Anpassungsstrategie und zusätzlich zu den anpassungsfähigen kinetischen Eigenschaften war die Konzentration des LDH-B4-Enzyms (EC 1.1.1.27) und seine mRNA-Konzentration in der nördlichen Population etwa doppelt so hoch wie in der südlichen Population. Akklimatisierungsexperimente ermöglichen es uns zu schließen, dass diese Unterschiede auf eine Kombination aus fixierten genetischen Merkmalen (evolutionäre Anpassung) und plastischen Reaktionen auf die Temperatur (physiologische Akklimatisierung) zurückzuführen sind. Darüber hinaus zeigen unsere Berechnungen, dass die LDH-B4-Reaktionsgeschwindigkeiten für diese beiden Populationen im Wesentlichen äquivalent sind, obwohl sie in deutlich unterschiedlichen thermischen Umgebungen leben.

@article{doi101073pnas86239365,
    author = "Crawford, D. L. und Powers, Dennis A.",
    title = "Molekulare Grundlagen der evolutionären Anpassung am Lactatdehydrogenase-B-Locus beim Fisch Fundulus heteroclitus.",
    year = "1989",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "An den Rändern ihres natürlichen Verbreitungsgebiets erleben Populationen des gewöhnlichen Killifisches Fundulus heteroclitus einen Unterschied von mehr als 15 Grad Celsius in der mittleren Jahrestemperatur. Diese Populationen sind fast vollständig für zwei verschiedene codominante Allele am herzförmigen Lactatdehydrogenase-Locus (Ldh-B) fixiert, die für Allozyme kodieren, die unterschiedliche und anpassungsfähige kinetische Reaktionen auf die Temperatur zeigen. Zwei Populationen nahe den Rändern des Artenbereichs (d. h. Maine und Georgia) wurden weiter untersucht, um die thermische Anpassung an diesem Locus zu analysieren. Bei Abwesenheit jeglicher kinetischer Unterschiede würde man vorhersagen, dass zur Aufrechterhaltung einer konstanten Reaktionsgeschwindigkeit 2 bis 3-mal so viel Enzym für jede 10-Grad-Celsius-Abnahme der Umgebungstemperatur erforderlich wäre. Im Einklang mit dieser Anpassungsstrategie und zusätzlich zu den anpassungsfähigen kinetischen Eigenschaften war die Konzentration des LDH-B4-Enzyms (EC 1.1.1.27) und seine mRNA-Konzentration in der nördlichen Population etwa doppelt so hoch wie in der südlichen Population. Akklimatisierungsexperimente ermöglichen es uns zu schließen, dass diese Unterschiede auf eine Kombination aus fixierten genetischen Merkmalen (evolutionäre Anpassung) und plastischen Reaktionen auf die Temperatur (physiologische Akklimatisierung) zurückzuführen sind. Darüber hinaus zeigen unsere Berechnungen, dass die LDH-B4-Reaktionsgeschwindigkeiten für diese beiden Populationen im Wesentlichen äquivalent sind, obwohl sie in deutlich unterschiedlichen thermischen Umgebungen leben.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.86.23.9365",
    doi = "10.1073/pnas.86.23.9365",
    openalex = "W2034334508",
    references = "cashon1981biochemical, doi101002jez1402010102, doi1010079781461263302, doi1010160003269783904189, doi1010160003986177903460, doi101016s0021925817436040, doi101021bi00591a005, doi101073pnas74104562, doi101073pnas7652354, doi101126science7079747, powers1978biochemical"
}

@article{duggins1989biochemical,
    author = "Duggins, Charles F. und Relyea, Kenneth G. und Karlin, Alvan A.",
    title = "Biochemische Systematik in südöstlichen Populationen von Fundulus heteroclitus und Fundulus grandis",
    year = "1989",
    journal = "Northeast Gulf Science",
    url = "https://doi.org/10.18785/negs.1002.03",
    doi = "10.18785/negs.1002.03",
    number = "2",
    openalex = "W2804340583",
    volume = "10",
    references = "doi101007bf00121817, doi1010160305197883900662, doi101093oxfordjournalsjhereda109497, doi105479si00963801983229215, doi1058782flmnhtlym5013, openalexw106653420"
}

Die geografische Variation in den Genfrequenzen, die 15 polymorphen Enzymen entsprechen, wurde bei dem gewöhnlichen Killifish Fundulus heteroclitus untersucht. Aat-A, Est-B, Fum-A, H6pdh-A, Mpi-A und Pgm-B zeigten eine kline Variation in den Allelfrequenzen entlang der Atlantikküste Nordamerikas, während Aat-B, Ap-A und die EST-C-Phänotypen dies nicht taten. Die kline Allelvariation von sechs zuvor untersuchten Loci (Ldh-B, Mdh-A, Gpi-B, Idh-A, Pgm-A und 6-Pgdh-A) wurde auf weiter nördlich gelegene Standorte erweitert. Die genetische Vielfalt war in den kalten Gewässern nördlicher Breiten am niedrigsten und in den wärmeren Gewässern südlicher Breiten am höchsten. Die Vielfalt der kline Formen und Breiten deutet darauf hin, dass die Selektion die Allelverteilungen für mindestens einige dieser Loci beeinflusst hat. Diese Hypothese wird im Hinblick auf die Reichweitenkontraktionen und -erweiterungen diskutiert, die durch die Gletscherfortschritte und -rückzüge während des Pleistozäns verursacht wurden.

@article{doi101111j155856461990tb04276x,
    author = "Ropson, Ira J. und ew C. Brown und Powers, Dennis A.",
    title = "BIOCHEMISCHE GENETIK VON FUNDULUS HETEROCLITUS (L.). VI. GEOGRAFISCHE VARIATION IN DEN GENFREQENZEN VON 15 LOKI",
    year = "1990",
    journal = "Evolution",
    abstract = "Die geografische Variation in den Genfrequenzen, die 15 polymorphen Enzymen entsprechen, wurde bei dem gewöhnlichen Killifish Fundulus heteroclitus untersucht. Aat-A, Est-B, Fum-A, H6pdh-A, Mpi-A und Pgm-B zeigten eine kline Variation in den Allelfrequenzen entlang der Atlantikküste Nordamerikas, während Aat-B, Ap-A und die EST-C-Phänotypen dies nicht taten. Die kline Allelvariation von sechs zuvor untersuchten Loci (Ldh-B, Mdh-A, Gpi-B, Idh-A, Pgm-A und 6-Pgdh-A) wurde auf weiter nördlich gelegene Standorte erweitert. Die genetische Vielfalt war in den kalten Gewässern nördlicher Breiten am niedrigsten und in den wärmeren Gewässern südlicher Breiten am höchsten. Die Vielfalt der kline Formen und Breiten deutet darauf hin, dass die Selektion die Allelverteilungen für mindestens einige dieser Loci beeinflusst hat. Diese Hypothese wird im Hinblick auf die Reichweitenkontraktionen und -erweiterungen diskutiert, die durch die Gletscherfortschritte und -rückzüge während des Pleistozäns verursacht wurden.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1990.tb04276.x",
    doi = "10.1111/j.1558-5646.1990.tb04276.x",
    openalex = "W2326890067",
    references = "brown1988biochemical"
}

Fundulus heteroclitus ist ein hochpolymorpher Fisch, der entlang der Atlantikküste Nordamerikas verbreitet ist. Mehrere Loci zeigen gerichtete Veränderungen der Genfrequenz mit der Breite (d. h. Klinalverläufe). Solche gerichteten Veränderungen wurden klassisch durch zwei allgemeine Modelle beschrieben: primäre und sekundäre Intergradation. Bisher war es nicht möglich, diese Modelle für Fundulus heteroclitus auf der Grundlage von allelischen Isozymen oder morphologischen Daten zu unterscheiden. Die jüngste Analyse von mitochondrialer DNA (mtDNA) Restriktions-Elektromorphen hilft jedoch, dieses Problem zu lösen. Mitochondriale-DNA-Proben von 48 Individuen, die vier Populationen repräsentieren, wurden mit 17 Restriktionsendonukleasen verdaut. Nach der Elektrophorese wurden die Größen der mtDNA-Fragmente verwendet, um die phylogenetische Verwandtschaft von Fischen zu analysieren, die über den größten Teil des Verbreitungsgebiets der Art gesammelt wurden. Die Analyse identifizierte eindeutig zwei Hauptformen innerhalb der Art: eine nördliche und eine südliche Form. Die Verteilung der mtDNA-Elektromorphen, kombiniert mit zoogeographischen Veränderungen in allelischen Isozymen sowie in Eiern und adulten Morphologien (veröffentlicht an anderer Stelle), macht die Hypothese der sekundären Intergradation am überzeugendsten.

@article{doi101111j155856461990tb04277x,
    author = "González‐Villaseñor, Lucia Irene und Powers, Dennis A.",
    title = "MITOCHONDRIAL‐DNA RESTRICTION‐SITE POLYMORPHISMS IN THE TELEOST FUNDULUS HETEROCLITUS SUPPORT SECONDARY INTERGRADATION",
    year = "1990",
    journal = "Evolution",
    abstract = "Fundulus heteroclitus ist ein hochpolymorpher Fisch, der entlang der Atlantikküste Nordamerikas verbreitet ist. Mehrere Loci zeigen gerichtete Veränderungen der Genfrequenz mit der Breite (d. h. Klinalverläufe). Solche gerichteten Veränderungen wurden klassisch durch zwei allgemeine Modelle beschrieben: primäre und sekundäre Intergradation. Bisher war es nicht möglich, diese Modelle für Fundulus heteroclitus auf der Grundlage von allelischen Isozymen oder morphologischen Daten zu unterscheiden. Die jüngste Analyse von mitochondrialer DNA (mtDNA) Restriktions-Elektromorphen hilft jedoch, dieses Problem zu lösen. Mitochondriale-DNA-Proben von 48 Individuen, die vier Populationen repräsentieren, wurden mit 17 Restriktionsendonukleasen verdaut. Nach der Elektrophorese wurden die Größen der mtDNA-Fragmente verwendet, um die phylogenetische Verwandtschaft von Fischen zu analysieren, die über den größten Teil des Verbreitungsgebiets der Art gesammelt wurden. Die Analyse identifizierte eindeutig zwei Hauptformen innerhalb der Art: eine nördliche und eine südliche Form. Die Verteilung der mtDNA-Elektromorphen, kombiniert mit zoogeographischen Veränderungen in allelischen Isozymen sowie in Eiern und adulten Morphologien (veröffentlicht an anderer Stelle), macht die Hypothese der sekundären Intergradation am überzeugendsten.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1990.tb04277.x",
    doi = "10.1111/j.1558-5646.1990.tb04277.x",
    openalex = "W2312265334",
    references = "brown1988biochemical, doi101007bf01734101, doi1010160307441283900687, doi101073pnas76105269, doi101073pnas7641967, doi101111j146918091937tb02153x, doi101146annureves18110187001413, doi101146annureves18110187002421, doi1023072407738, doi104159harvard9780674865327, openalexw2144634347"
}

@article{ropson1990biochemical,
    author = "Ropson, Ira J. und Brown, Drew C. und Powers, Dennis A.",
    title = "Biochemische Genetik von Fundulus heteroclitus (L.). VI. Geographische Variation in den Genfrequenzen von 15 Loci",
    year = "1990",
    journal = "Evolution",
    url = "https://doi.org/10.2307/2409521",
    doi = "10.2307/2409521",
    number = "1",
    openalex = "W4252252776",
    pages = "16",
    volume = "44"
}

Bevölkerungen verschiedener Küstenspezies im Südosten der Vereinigten Staaten, die im Golf von Mexiko gegenüber denen im Atlantik liegen, unterscheiden sich scharf in ihrer genetischen Zusammensetzung, doch wurden die meisten Übergangszonen bisher nicht im Detail untersucht. Hier verwenden wir molekulare Marker aus mitochondrialen und nuklearen Loci, um cytonukleäre genetische Assoziationen auf meso- und mikrogeografischer Ebene entlang einer Übergangszone im östlichen Florida zwischen genetisch unterschiedlichen atlantischen und gulfischen Populationen der amerikanischen Muschel, Crassostrea virginica, zu charakterisieren. Die ein- und multilokalen cytonukleären Muster zeigen: (1) eine Kline, die sich entlang von 340 km der Ostküste Floridas erstreckt; (2) einen ausgeprägten Sprung in der Kline, der bei Cape Canaveral zentriert ist (Verschiebungen der Allelfrequenzen um 50-75% über eine Distanz von 20 km); (3) eine enge Übereinstimmung der beobachteten Genotypfrequenzen mit den Hardy-Weinberg-Erwartungen innerhalb der lokalen Gebiete; und (4) milde oder nicht vorhandene nukleare und cytonukleäre Disequilibrien in den meisten lokalen Populationen. Diese Ergebnisse implizieren: (1) erhebliche Einschränkungen des Genflusses zwischen Populationen entlang der Ostküste Floridas; (2) innerhalb der lokalen Gebiete freie Kreuzung (im Gegensatz zu bloßer Populationenmischung) zwischen gulfischen und atlantischen Muschelformen; und (3) lokalisierte Populationsrekrutierung in den Übergangszone-Lokalitäten. Diese Befunde zeigen, dass marine Organismen mit hohem Dispersionspotenzial durch langlebige pelagische Larven dennoch ausgeprägte räumliche Populationsgenetik aufweisen können, und sie veranschaulichen im Allgemeinen die Nützlichkeit ausgeprägter genetischer Übergangszonen für die Untersuchung von Populationsprozessen.

@article{doi101111j155856461996tb03618x,
    author = "Hare, Matthew P. und Avise, John C.",
    title = "MOLEKULARGENETISCHE ANALYSE EINER STUFENFÖRMIGEN MULTILOKUS-KLINEN BEI DER AMERIKANISCHEN MUSCHEL (CRASSOSTREA VIRGINICA)",
    year = "1996",
    journal = "Evolution",
    abstract = "Bevölkerungen verschiedener Küstenspezies im Südosten der Vereinigten Staaten, die im Golf von Mexiko gegenüber denen im Atlantik liegen, unterscheiden sich scharf in ihrer genetischen Zusammensetzung, doch wurden die meisten Übergangszonen bisher nicht im Detail untersucht. Hier verwenden wir molekulare Marker aus mitochondrialen und nuklearen Loci, um cytonukleäre genetische Assoziationen auf meso- und mikrogeografischer Ebene entlang einer Übergangszone im östlichen Florida zwischen genetisch unterschiedlichen atlantischen und gulfischen Populationen der amerikanischen Muschel, Crassostrea virginica, zu charakterisieren. Die ein- und multilokalen cytonukleären Muster zeigen: (1) eine Kline, die sich entlang von 340 km der Ostküste Floridas erstreckt; (2) einen ausgeprägten Sprung in der Kline, der bei Cape Canaveral zentriert ist (Verschiebungen der Allelfrequenzen um 50-75% über eine Distanz von 20 km); (3) eine enge Übereinstimmung der beobachteten Genotypfrequenzen mit den Hardy-Weinberg-Erwartungen innerhalb der lokalen Gebiete; und (4) milde oder nicht vorhandene nukleare und cytonukleäre Disequilibrien in den meisten lokalen Populationen. Diese Ergebnisse implizieren: (1) erhebliche Einschränkungen des Genflusses zwischen Populationen entlang der Ostküste Floridas; (2) innerhalb der lokalen Gebiete freie Kreuzung (im Gegensatz zu bloßer Populationenmischung) zwischen gulfischen und atlantischen Muschelformen; und (3) lokalisierte Populationsrekrutierung in den Übergangszone-Lokalitäten. Diese Befunde zeigen, dass marine Organismen mit hohem Dispersionspotenzial durch langlebige pelagische Larven dennoch ausgeprägte räumliche Populationsgenetik aufweisen können, und sie veranschaulichen im Allgemeinen die Nützlichkeit ausgeprägter genetischer Übergangszonen für die Untersuchung von Populationsprozessen.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1996.tb03618.x",
    doi = "10.1111/j.1558-5646.1996.tb03618.x",
    openalex = "W2061179033",
    references = "duggins1989biochemical"
}

1. Versuche wurden entwickelt, um geografische Differenzierung und ihre evolutionäre Bedeutung bei frühen Lebenszyklusmerkmalen von Fundulus heteroclitus aufzudecken. Die vererbte Wachstumsfähigkeit wurde für fünf Populationen untersucht, die sich von South Carolina bis Maine, USA, erstrecken, bei drei Temperaturen, die Feldbedingungen repräsentieren. Zwei Generationen frisch geschlüppter Fische wurden aufgezogen und getestet. Die zweite Fischgeneration wurde von Eltern produziert, die selbst im Labor aufgezogen wurden, um maternale Umwelteinflüsse zu kontrollieren. 2. In den ersten drei Wochen nach dem Schlupf wuchsen Individuen aus nördlichen Populationen bei höheren Temperaturen (21 und 28 °C) schneller als solche aus südlichen Populationen, während bei der niedrigsten Temperatur (17 °C) im Allgemeinen keine Unterschiede zwischen den Populationen zu verzeichnen waren. 3. Die Ergebnisse entsprechen nicht den Modellen der thermischen Anpassung, bei denen nördliche Populationen bei kalten Temperaturen höhere Wachstumsraten als südliche Populationen zeigen sollten, und umgekehrt bei höheren Temperaturen. Stattdessen wird die höhere Wachstumsrate nördlicher Fische als Anpassung an eine kurze Wachstumsperiode interpretiert. Dies stellt ein Beispiel für eine gegenläufige Variation dar, da genetische Einflüsse, die ein schnelles Wachstum in hohen Breiten begünstigen, der Umwelteinwirkung einer kürzeren Wachstumsperiode entgegenwirken. Das Gradientenprofil der Wachstumsraten stimmt mit morphologischen, verhaltensbezogenen und genetischen Unterschieden zwischen Unterarten von Fundulus heteroclitus überein.

@article{doi1023072390285,
    author = "Schultz, Eric T. and Reynolds, K. E. and Conover, David O.",
    title = "Countergradient Variation in Growth Among Newly Hatched Fundulus Heteroclitus: Geographic Differences Revealed by Common-Environment Experiments",
    year = "1996",
    journal = "Functional Ecology",
    abstract = "1. Versuche wurden entwickelt, um geografische Differenzierung und ihre evolutionäre Bedeutung bei frühen Lebenszyklusmerkmalen von Fundulus heteroclitus aufzudecken. Die vererbte Wachstumsfähigkeit wurde für fünf Populationen untersucht, die sich von South Carolina bis Maine, USA, erstrecken, bei drei Temperaturen, die Feldbedingungen repräsentieren. Zwei Generationen frisch geschlüppter Fische wurden aufgezogen und getestet. Die zweite Fischgeneration wurde von Eltern produziert, die selbst im Labor aufgezogen wurden, um maternale Umwelteinflüsse zu kontrollieren. 2. In den ersten drei Wochen nach dem Schlupf wuchsen Individuen aus nördlichen Populationen bei höheren Temperaturen (21 und 28 °C) schneller als solche aus südlichen Populationen, während bei der niedrigsten Temperatur (17 °C) im Allgemeinen keine Unterschiede zwischen den Populationen zu verzeichnen waren. 3. Die Ergebnisse entsprechen nicht den Modellen der thermischen Anpassung, bei denen nördliche Populationen bei kalten Temperaturen höhere Wachstumsraten als südliche Populationen zeigen sollten, und umgekehrt bei höheren Temperaturen. Stattdessen wird die höhere Wachstumsrate nördlicher Fische als Anpassung an eine kurze Wachstumsperiode interpretiert. Dies stellt ein Beispiel für eine gegenläufige Variation dar, da genetische Einflüsse, die ein schnelles Wachstum in hohen Breiten begünstigen, der Umwelteinwirkung einer kürzeren Wachstumsperiode entgegenwirken. Das Gradientenprofil der Wachstumsraten stimmt mit morphologischen, verhaltensbezogenen und genetischen Unterschieden zwischen Unterarten von Fundulus heteroclitus überein.",
    url = "https://doi.org/10.2307/2390285",
    doi = "10.2307/2390285",
    openalex = "W2089469721",
    references = "cashon1981biochemical, doi101007bf00317554, doi101016s0169534700890813, doi101086410622, doi101111j155856461982tb05466x, doi101139f88197, doi101139f91065, doi102307jctvx5wbbh, doi102960jv8a6, openalexw1538205139, openalexw2047770073"
}

Bevölkerungen verschiedener Küstenspezies im Südosten der Vereinigten Staaten, die im Golf von Mexiko gegenüber denen im Atlantik liegen, unterscheiden sich scharf in ihrer genetischen Zusammensetzung, doch wurden die meisten Übergangszonen bisher nicht im Detail untersucht. Hier verwenden wir molekulare Marker aus mitochondrialen und nukleären Loci, um cytonukleäre genetische Assoziationen auf meso- und mikrogeneographischer Ebene entlang einer Übergangszone im östlichen Florida zwischen genetisch unterschiedlichen Atlantik- und Golf-Populationen der Amerikanischen Austern, Crassostrea virginica, zu charakterisieren. Die ein- und multilocus cytonukleären Muster zeigen: (1) einen Klin, der sich entlang von 340 km der Ostküste Floridas erstreckt; (2) einen ausgeprägten Sprung im Klin, der sich bei Cape Canaveral befindet (Verschiebungen der Allelfrequenzen um 50-75% über eine Distanz von 20 km); (3) eine enge Übereinstimmung der beobachteten Genotypfrequenzen mit den Hardy-Weinberg-Erwartungen innerhalb der lokalen Gebiete; und (4) milde oder nicht existente nukleäre und cytonukleäre Disequilibrien in den meisten lokalen Populationsproben. Diese Ergebnisse implizieren: (1) erhebliche Beschränkungen des Genflusses zwischen Populationen entlang der Ostküste Floridas; (2) innerhalb der lokalen Gebiete freie Kreuzung (im Gegensatz zu bloßer Populationsmischung) zwischen Golf- und Atlantikformen der Austern; und (3) lokalisierte Populationsrekrutierung in den Übergonszonen-Orten. Diese Befunde zeigen, dass marine Organismen mit hohem Dispersionspotenzial durch langlebige pelagische Larven dennoch ausgeprägte räumliche Populationsgenetik-Strukturen aufweisen können, und sie veranschaulichen im Allgemeinen die Nützlichkeit ausgeprägter genetischer Übergangszonen für die Untersuchung von Populationsprozessen.

@article{doi1023072410699,
    author = "Hare, Matthew P. und Avise, John C.",
    title = "Molekulargenetische Analyse eines gestuften Multilocus-Klins bei der Amerikanischen Austern (Crassostrea virginica)",
    year = "1996",
    journal = "Evolution",
    abstract = "Bevölkerungen verschiedener Küstenspezies im Südosten der Vereinigten Staaten, die im Golf von Mexiko gegenüber denen im Atlantik liegen, unterscheiden sich scharf in ihrer genetischen Zusammensetzung, doch wurden die meisten Übergangszonen bisher nicht im Detail untersucht. Hier verwenden wir molekulare Marker aus mitochondrialen und nukleären Loci, um cytonukleäre genetische Assoziationen auf meso- und mikrogeneographischer Ebene entlang einer Übergangszone im östlichen Florida zwischen genetisch unterschiedlichen Atlantik- und Golf-Populationen der Amerikanischen Austern, Crassostrea virginica, zu charakterisieren. Die ein- und multilocus cytonukleären Muster zeigen: (1) einen Klin, der sich entlang von 340 km der Ostküste Floridas erstreckt; (2) einen ausgeprägten Sprung im Klin, der sich bei Cape Canaveral befindet (Verschiebungen der Allelfrequenzen um 50-75% über eine Distanz von 20 km); (3) eine enge Übereinstimmung der beobachteten Genotypfrequenzen mit den Hardy-Weinberg-Erwartungen innerhalb der lokalen Gebiete; und (4) milde oder nicht existente nukleäre und cytonukleäre Disequilibrien in den meisten lokalen Populationsproben. Diese Ergebnisse implizieren: (1) erhebliche Beschränkungen des Genflusses zwischen Populationen entlang der Ostküste Floridas; (2) innerhalb der lokalen Gebiete freie Kreuzung (im Gegensatz zu bloßer Populationsmischung) zwischen Golf- und Atlantikformen der Austern; und (3) lokalisierte Populationsrekrutierung in den Übergonszonen-Orten. Diese Befunde zeigen, dass marine Organismen mit hohem Dispersionspotenzial durch langlebige pelagische Larven dennoch ausgeprägte räumliche Populationsgenetik-Strukturen aufweisen können, und sie veranschaulichen im Allgemeinen die Nützlichkeit ausgeprägter genetischer Übergangszonen für die Untersuchung von Populationsprozessen.",
    url = "https://doi.org/10.2307/2410699",
    doi = "10.2307/2410699",
    openalex = "W4254810384",
    references = "duggins1989biochemical"
}

Wir haben eine experimentell basierte Strategie verwendet, um molekulare Mechanismen zu untersuchen, die der Anpassung in Fundulus heteroclitus zugrunde liegen. In einem Versuch, die Hypothese zu widerlegen, dass Selektion eine wesentliche treibende Kraft bei der Aufrechterhaltung der genetischen Vielfalt ist, haben wir einen multidisziplinären Ansatz einschließlich alloisozym- und mtDNA-Phylogeographie, kinetischer Analysen von alloisozymen, Analyse von Variationen in kodierenden und regulatorischen DNA-Sequenzen, metabolischer Biochemie, Organismus-Physiologie und Selektionsexperimenten angewendet. Beobachtete Unterschiede in der Genstruktur und -expression führten uns dazu, überprüfbare Vorhersagen über Unterschiede im metabolischen Fluss, der Leistung des gesamten Organismus und der unterschiedlichen Überlebensfähigkeit zwischen Allotypen zu treffen. Wir haben gezeigt, dass Variationen im Lactatdehydrogenase-B (Ldh-B)-Protein zu Unterschieden in der physiologischen Funktion führen und mit Unterschieden in der Überlebensfähigkeit bei hohen Temperaturen korrelieren. Kürzlich untersuchte Arbeiten haben die Rolle von Variationen in der Ldh-B-Expression untersucht. Es gibt Unterschiede in den Niveaus von Ldh-B-Protein, mRNA und Transkriptionsrate. Wir haben die Mechanismen, die für Unterschiede in der Transkriptionsrate verantwortlich sind, durch eine Kombination aus Sequenzvergleichen, DNase I-Footprinting und funktionellen Analysen sowohl in vitro als auch in vivo untersucht. Wir haben gezeigt, dass Variationen in der regulatorischen Sequenz von Ldh-B für die Unterschiede in der Transkriptionsrate zwischen Populationen verantwortlich sind und dass die Muster der Variationen mit einem neutralen Modell der molekularen Evolution unvereinbar sind. Diese funktionelle Differenzierung, gekoppelt mit Abweichungen von neutralen Erwartungen, deutet darauf hin, dass natürliche Selektion auf die Regulation von Ldh-B eingewirkt hat. Dieser Artikel illustriert den Wert eines multidisziplinären Ansatzes bei der Behandlung von Problemen in Genstruktur, -expression und evolutionärer Anpassung.

@article{doi101002sici1097010x199809102821271aidjez1130co2j,
    author = "Powers, Dennis A. und Schulte, Patricia M.",
    title = "Evolutionäre Anpassungen der Genstruktur und -expression in natürlichen Populationen im Hinblick auf eine sich verändernde Umwelt: Ein multidisziplinärer Ansatz, um die millionenjährige Saga eines kleinen Fisches zu adressieren",
    year = "1998",
    journal = "Journal of Experimental Zoology",
    abstract = "Wir haben eine experimentell basierte Strategie verwendet, um molekulare Mechanismen zu untersuchen, die der Anpassung in Fundulus heteroclitus zugrunde liegen. In einem Versuch, die Hypothese zu widerlegen, dass Selektion eine wesentliche treibende Kraft bei der Aufrechterhaltung der genetischen Vielfalt ist, haben wir einen multidisziplinären Ansatz einschließlich alloisozym- und mtDNA-Phylogeographie, kinetischer Analysen von alloisozymen, Analyse von Variationen in kodierenden und regulatorischen DNA-Sequenzen, metabolischer Biochemie, Organismus-Physiologie und Selektionsexperimenten angewendet. Beobachtete Unterschiede in der Genstruktur und -expression führten uns dazu, überprüfbare Vorhersagen über Unterschiede im metabolischen Fluss, der Leistung des gesamten Organismus und der unterschiedlichen Überlebensfähigkeit zwischen Allotypen zu treffen. Wir haben gezeigt, dass Variationen im Lactatdehydrogenase-B (Ldh-B)-Protein zu Unterschieden in der physiologischen Funktion führen und mit Unterschieden in der Überlebensfähigkeit bei hohen Temperaturen korrelieren. Kürzlich untersuchte Arbeiten haben die Rolle von Variationen in der Ldh-B-Expression untersucht. Es gibt Unterschiede in den Niveaus von Ldh-B-Protein, mRNA und Transkriptionsrate. Wir haben die Mechanismen, die für Unterschiede in der Transkriptionsrate verantwortlich sind, durch eine Kombination aus Sequenzvergleichen, DNase I-Footprinting und funktionellen Analysen sowohl in vitro als auch in vivo untersucht. Wir haben gezeigt, dass Variationen in der regulatorischen Sequenz von Ldh-B für die Unterschiede in der Transkriptionsrate zwischen Populationen verantwortlich sind und dass die Muster der Variationen mit einem neutralen Modell der molekularen Evolution unvereinbar sind. Diese funktionelle Differenzierung, gekoppelt mit Abweichungen von neutralen Erwartungen, deutet darauf hin, dass natürliche Selektion auf die Regulation von Ldh-B eingewirkt hat. Dieser Artikel illustriert den Wert eines multidisziplinären Ansatzes bei der Behandlung von Problemen in Genstruktur, -expression und evolutionärer Anpassung.",
    url = "https://doi.org/10.1002/(sici)1097-010x(199809/10)282:1/2<71::aid-jez11>3.0.co;2-j",
    doi = "10.1002/(sici)1097-010x(199809/10)282:1/2<71::aid-jez11>3.0.co;2-j",
    openalex = "W1982599952",
    references = "brown1988biochemical, cashon1981biochemical, doi1010160092867489901761, doi101017cbo9780511693281002, doi101038351652a0, doi101093genetics1161153, doi101111j155856461975tb00851x, doi101111j155856461986tb05740x, doi101126science1690918, doi101126science2678474, doi101146annureves26110195002155, doi101146annurevge25120191003213"
}

Bei vielen marinen Arten stellen hohe Genflussraten sicher, dass das genetische Signal der Populationsdifferenzierung schwach ist. Als Folge davon gewinnen verschiedene Fehler, die mit der Schätzung von Populationsgenetik-Parametern verbunden sind und die normalerweise sicher ignoriert werden könnten, eine relativ größere Bedeutung. Diese Tatsache hat wichtige Implikationen für die Verwendung genetischer Daten zur Beantwortung zweier häufiger Fragen im Fischereischutz und -management: (1) Wie viele Bestände einer bestimmten Art gibt es? und (2) Wie viel Genfluss findet zwischen den Beständen statt? Dieser Artikel diskutiert Strategien zur Maximierung des Signal-Rausch-Verhältnisses in genetischen Studien mariner Arten und schlägt eine quantitative Methode vor, um Verzerrungen aufgrund eines häufigen Sampling-Problems zu korrigieren. Für viele marine Arten können genetische Methoden allein jedoch diese Schlüsselmanagementfragen nicht vollständig klären, da die Menge an Migration, die notwendig ist, um den meisten genetischen Nachweis der Bestandsstruktur zu eliminieren (nur ein Handvoll Individuen pro Generation), im Allgemeinen als Kraft zur Wiederherstellung erschöpfter Populationen auf einer für Menschen interessanten Zeitskala unbedeutend sein wird. Diese Einschränkungen unterstreichen die Bedeutung des Verständnisses der Biologie und Lebensgeschichte der Zielart – erstens, um die Gestaltung des Sampling-Programms zu leiten, und zweitens, damit zusätzliche Informationen genutzt werden können, um indirekte Schätzungen der Migrationsraten auf Basis genetischer Daten zu ergänzen.

@article{doi101093jhered895438,
    author = "Waples, Robin S.",
    title = "Separating the wheat from the chaff: Muster der genetischen Differenzierung bei Arten mit hohem Genfluss",
    year = "1998",
    journal = "Journal of Heredity",
    abstract = "Bei vielen marinen Arten stellen hohe Genflussraten sicher, dass das genetische Signal der Populationsdifferenzierung schwach ist. Als Folge davon gewinnen verschiedene Fehler, die mit der Schätzung von Populationsgenetik-Parametern verbunden sind und die normalerweise sicher ignoriert werden könnten, eine relativ größere Bedeutung. Diese Tatsache hat wichtige Implikationen für die Verwendung genetischer Daten zur Beantwortung zweier häufiger Fragen im Fischereischutz und -management: (1) Wie viele Bestände einer bestimmten Art gibt es? und (2) Wie viel Genfluss findet zwischen den Beständen statt? Dieser Artikel diskutiert Strategien zur Maximierung des Signal-Rausch-Verhältnisses in genetischen Studien mariner Arten und schlägt eine quantitative Methode vor, um Verzerrungen aufgrund eines häufigen Sampling-Problems zu korrigieren. Für viele marine Arten können genetische Methoden allein jedoch diese Schlüsselmanagementfragen nicht vollständig klären, da die Menge an Migration, die notwendig ist, um den meisten genetischen Nachweis der Bestandsstruktur zu eliminieren (nur ein Handvoll Individuen pro Generation), im Allgemeinen als Kraft zur Wiederherstellung erschöpfter Populationen auf einer für Menschen interessanten Zeitskala unbedeutend sein wird. Diese Einschränkungen unterstreichen die Bedeutung des Verständnisses der Biologie und Lebensgeschichte der Zielart – erstens, um die Gestaltung des Sampling-Programms zu leiten, und zweitens, damit zusätzliche Informationen genutzt werden können, um indirekte Schätzungen der Migrationsraten auf Basis genetischer Daten zu ergänzen.",
    url = "https://doi.org/10.1093/jhered/89.5.438",
    doi = "10.1093/jhered/89.5.438",
    openalex = "W2098787755",
    references = "doi101146annureves16110185002141"
}

Anpassung an Umweltkontaminanten wurde bei Mikroorganismen, Insekten und Pflanzen intensiv untersucht, und zunehmende Hinweise deuten darauf hin, dass auch bestimmte Wirbeltierpopulationen auf Verschmutzung hin evolvieren. Hier zeigen wir, dass F1- und F2-Nachkommen von Killifischen (Fundulus heteroclitus, auch als Mummichog bekannt) aus einem stark verschmutzten Standort am Elizabeth River (Virginia, USA) eine höhere Resistenz gegenüber der Toxizität von Elizabeth River-Sedimenten aufweisen als Nachkommen von Killifischen aus Referenzstandorten. Diese Resistenz ist in der F1-Generation ausgeprägter als in der F2-Generation, bleibt jedoch in der F2-Generation signifikant, was darauf hindeutet, dass das resistente Phänotyp bei den wildlebenden Killifischen am Elizabeth River auf sowohl genetischen als auch nicht-genetischen Mechanismen basiert. Darüber hinaus sind sowohl die F1- als auch die F2-Nachkommen der Killifische am Elizabeth River anfälliger für andere Stressfaktoren, sowohl anthropogener (photoverstärkte Toxizität) als auch natürlicher (Hypoxie), was darauf hindeutet, dass die Veränderungen, die Resistenz gegenüber der Toxizität der Elizabeth River-Sedimente vermittelt haben, mit Kosten in Form reduzierter Fitness in anderen Kontexten verbunden sind. Korrespondierender Herausgeber: J. E. McDowell.

@article{doi1018901051076120030130490haafci20co2,
    author = "Meyer, Joel N. und Giulio, Richard T. Di",
    title = "VERERBARE ANPASSUNG UND FITNESS-KOSTEN BEI KILLIFISCHEN (FUNDULUS HETEROCLITUS), DIE EINEN VERSCHMUTZTEN ÄSTUAR BEWOHNT",
    year = "2003",
    journal = "Ecological Applications",
    abstract = "Anpassung an Umweltkontaminanten wurde bei Mikroorganismen, Insekten und Pflanzen intensiv untersucht, und zunehmende Hinweise deuten darauf hin, dass auch bestimmte Wirbeltierpopulationen auf Verschmutzung hin evolvieren. Hier zeigen wir, dass F1- und F2-Nachkommen von Killifischen (Fundulus heteroclitus, auch als Mummichog bekannt) aus einem stark verschmutzten Standort am Elizabeth River (Virginia, USA) eine höhere Resistenz gegenüber der Toxizität von Elizabeth River-Sedimenten aufweisen als Nachkommen von Killifischen aus Referenzstandorten. Diese Resistenz ist in der F1-Generation ausgeprägter als in der F2-Generation, bleibt jedoch in der F2-Generation signifikant, was darauf hindeutet, dass das resistente Phänotyp bei den wildlebenden Killifischen am Elizabeth River auf sowohl genetischen als auch nicht-genetischen Mechanismen basiert. Darüber hinaus sind sowohl die F1- als auch die F2-Nachkommen der Killifische am Elizabeth River anfälliger für andere Stressfaktoren, sowohl anthropogener (photoverstärkte Toxizität) als auch natürlicher (Hypoxie), was darauf hindeutet, dass die Veränderungen, die Resistenz gegenüber der Toxizität der Elizabeth River-Sedimente vermittelt haben, mit Kosten in Form reduzierter Fitness in anderen Kontexten verbunden sind. Korrespondierender Herausgeber: J. E. McDowell.",
    url = "https://doi.org/10.1890/1051-0761(2003)013[0490:haafci]2.0.co;2",
    doi = "10.1890/1051-0761(2003)013[0490:haafci]2.0.co;2",
    openalex = "W2147639663",
    references = "doi101007s002270050520"
}

Die Aufrechterhaltung des Ionenhaushalts erfordert, dass ionoregulatorische Epithelien den Ionentransport in Reaktion auf interne oder umweltbedingte osmotische Herausforderungen modulieren. Wir haben die Grundlage dieser funktionellen Plastizität in den Kiemen des euryhalinen Killifish Fundulus heteroclitus untersucht. Die Expressionsmuster mehrerer Gene, die Ionen-Transportproteine kodieren, wurden nach dem Transfer von nahezu isosmotischem Brackwasser [10 Teile pro Tausend (ppt)] zu entweder Süßwasser (FW) oder Meerwasser (SW) quantifiziert. Viele Veränderungen in Reaktion auf den SW-Transfer waren vorübergehend. Eine erhöhte mRNA-Expression trat 1 Tag nach dem Transfer für Na(+)-K(+)-ATPase-alpha(1a) (3-fach), Na(+)-K(+)-2Cl(-)-Cotransporter 1 (NKCC1) (3-fach) und Glucocorticoid-Rezeptor (1,3-fach) auf und wurde von erhöhter Na(+)-K(+)-ATPase-Aktivität (2-fach) begleitet. Der vorübergehende Anstieg der NKCC1-mRNA-Expression wurde von einem späteren 2-fachen Anstieg der NKCC-Proteinmenge gefolgt. Im Gegensatz zu den anderen in der vorliegenden Arbeit untersuchten Genen blieb die mRNA-Expression des zystischen Fibrose transmembranären Leitfähigkeitsregulators (CFTR) Cl(-)-Kanals im Allgemeinen erhöht (2-fach) in SW. Es wurde jedoch keine Veränderung der Proteinmenge festgestellt, was auf eine posttranskriptionelle Regulation hindeutet. Die Reaktionen auf den FW-Transfer unterschieden sich erheblich von denen auf den SW-Transfer. Insbesondere erhöhte der FW-Transfer die Na(+)-K(+)-ATPase-alpha(1a)-mRNA-Expression und die Na(+)-K(+)-ATPase-Aktivität in einem größeren Ausmaß als der SW-Transfer, hatte jedoch keinen Effekt auf die V-typige H(+)-ATPase-Expression, was die aktuelle Vermutung unterstützt, dass Killifish-Kiemen Na(+) über Na(+)/H(+)-Austausch transportieren. Diese Ergebnisse zeigen einzigartige Muster der Ionentransporter-Expression in Killifish-Kiemen nach Salzgehaltstransfer und veranschaulichen wichtige Mechanismen der funktionellen Plastizität in ionentransportierenden Epithelien.

@article{doi101152ajpcell000542004,
    author = "Scott, Graham R. und Richards, Jeff G. und Forbush, Biff und Isenring, Paul und Schulte, Patricia M.",
    title = "Veränderungen der Genexpression in den Kiemen des euryhalinen Killifish Fundulus heteroclitus nach abruptem Salzgehaltstransfer",
    year = "2004",
    journal = "American Journal of Physiology-Cell Physiology",
    abstract = "Die Aufrechterhaltung des Ionenhaushalts erfordert, dass ionoregulatorische Epithelien den Ionentransport in Reaktion auf interne oder umweltbedingte osmotische Herausforderungen modulieren. Wir haben die Grundlage dieser funktionellen Plastizität in den Kiemen des euryhalinen Killifish Fundulus heteroclitus untersucht. Die Expressionsmuster mehrerer Gene, die Ionen-Transportproteine kodieren, wurden nach dem Transfer von nahezu isosmotischem Brackwasser [10 Teile pro Tausend (ppt)] zu entweder Süßwasser (FW) oder Meerwasser (SW) quantifiziert. Viele Veränderungen in Reaktion auf den SW-Transfer waren vorübergehend. Eine erhöhte mRNA-Expression trat 1 Tag nach dem Transfer für Na(+)-K(+)-ATPase-alpha(1a) (3-fach), Na(+)-K(+)-2Cl(-)-Cotransporter 1 (NKCC1) (3-fach) und Glucocorticoid-Rezeptor (1,3-fach) auf und wurde von erhöhter Na(+)-K(+)-ATPase-Aktivität (2-fach) begleitet. Der vorübergehende Anstieg der NKCC1-mRNA-Expression wurde von einem späteren 2-fachen Anstieg der NKCC-Proteinmenge gefolgt. Im Gegensatz zu den anderen in der vorliegenden Arbeit untersuchten Genen blieb die mRNA-Expression des zystischen Fibrose transmembranären Leitfähigkeitsregulators (CFTR) Cl(-)-Kanals im Allgemeinen erhöht (2-fach) in SW. Es wurde jedoch keine Veränderung der Proteinmenge festgestellt, was auf eine posttranskriptionelle Regulation hindeutet. Die Reaktionen auf den FW-Transfer unterschieden sich erheblich von denen auf den SW-Transfer. Insbesondere erhöhte der FW-Transfer die Na(+)-K(+)-ATPase-alpha(1a)-mRNA-Expression und die Na(+)-K(+)-ATPase-Aktivität in einem größeren Ausmaß als der SW-Transfer, hatte jedoch keinen Effekt auf die V-typige H(+)-ATPase-Expression, was die aktuelle Vermutung unterstützt, dass Killifish-Kiemen Na(+) über Na(+)/H(+)-Austausch transportieren. Diese Ergebnisse zeigen einzigartige Muster der Ionentransporter-Expression in Killifish-Kiemen nach Salzgehaltstransfer und veranschaulichen wichtige Mechanismen der funktionellen Plastizität in ionentransportierenden Epithelien.",
    url = "https://doi.org/10.1152/ajpcell.00054.2004",
    doi = "10.1152/ajpcell.00054.2004",
    openalex = "W2058526501",
    references = "doi1023071442526"
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Variationen in der Genexpression zwischen Populationen sollten mit der Anhäufung zufälliger, neutraler Veränderungen und der Evolution durch natürliche Selektion zusammenhängen. Die folgende evolutionäre Analyse ist allgemein auf biologische und medizinische Wissenschaften anwendbar, da sie genetische Verwandtschaft berücksichtigt und Muster der Expressionsvariation identifiziert, die von der natürlichen Selektion beeinflusst werden. Um Gene zu identifizieren, die durch natürliche Selektion evolvieren, weisen wir die maximale zwischen-populationäre Variation auf genetische Distanz zu und untersuchen dann die verbleibende Variation im Verhältnis zu einem hypothetisch wichtigen ökologischen Parameter (Temperatur). Diese Analysen messen die Expression von Stoffwechselgenen in gemeinsam gepflegten Populationen des Fisches Fundulus heteroclitus, dessen Lebensraum entlang eines steilen thermischen Gradienten verteilt ist. Obwohl ein Großteil der Variation in der Genexpression einem Nullmodell neutraler Drift entspricht, war die Variation in der Expression für 22% der Gene, die mit der Habitat-Temperatur korrelieren, weit größer als allein durch genetische Distanz erklärt werden könnte. Die einfachste Erklärung für die zwischen-populationäre Variation dieser Gene ist die Evolution durch natürliche Selektion. Darüber hinaus weisen viele Stoffwechselgene Muster der Variation auf, die mit neutraler Evolution unvereinbar sind: Sie weisen zu viel oder zu wenig Variation auf. Diese Muster biologischer Variation in der Expression können wichtige physiologische oder ökologische Funktionen widerspiegeln.

@article{doi101073pnas0507648103,
    author = "Whitehead, Andrew und Crawford, D. L.",
    title = "Neutral and adaptive variation in gene expression",
    year = "2006",
    journal = "Proceedings of the National Academy of Sciences",
    abstract = "Variationen in der Genexpression zwischen Populationen sollten mit der Anhäufung zufälliger, neutraler Veränderungen und der Evolution durch natürliche Selektion zusammenhängen. Die folgende evolutionäre Analyse ist allgemein auf biologische und medizinische Wissenschaften anwendbar, da sie genetische Verwandtschaft berücksichtigt und Muster der Expressionsvariation identifiziert, die von der natürlichen Selektion beeinflusst werden. Um Gene zu identifizieren, die durch natürliche Selektion evolvieren, weisen wir die maximale zwischen-populationäre Variation auf genetische Distanz zu und untersuchen dann die verbleibende Variation im Verhältnis zu einem hypothetisch wichtigen ökologischen Parameter (Temperatur). Diese Analysen messen die Expression von Stoffwechselgenen in gemeinsam gepflegten Populationen des Fisches Fundulus heteroclitus, dessen Lebensraum entlang eines steilen thermischen Gradienten verteilt ist. Obwohl ein Großteil der Variation in der Genexpression einem Nullmodell neutraler Drift entspricht, war die Variation in der Expression für 22% der Gene, die mit der Habitat-Temperatur korrelieren, weit größer als allein durch genetische Distanz erklärt werden könnte. Die einfachste Erklärung für die zwischen-populationäre Variation dieser Gene ist die Evolution durch natürliche Selektion. Darüber hinaus weisen viele Stoffwechselgene Muster der Variation auf, die mit neutraler Evolution unvereinbar sind: Sie weisen zu viel oder zu wenig Variation auf. Diese Muster biologischer Variation in der Expression können wichtige physiologische oder ökologische Funktionen widerspiegeln.",
    url = "https://doi.org/10.1073/pnas.0507648103",
    doi = "10.1073/pnas.0507648103",
    openalex = "W2171931257",
    references = "cashon1981biochemical, doi101038ng1201365, doi101073pnas1530509100, doi101073pnas86239365, doi101086284325, doi101093oso97801985464120010001, doi101093sysbio41118, doi101111j001438202003tb00285x, doi101111j1365294x200602859x, doi101111j155856461967tb03411x, doi101126science1090005, doi105860choice295104, openalexw2080618944"
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Das Wissen über räumliche und zeitliche Skalen adaptiver genetischer Variation ist für den Artenschutz entscheidend, doch das Verständnis dieser Phänomene, insbesondere in marinen Systemen, ist dürftig. Bis vor kurzem war die Auffassung verbreitet, dass, da die meisten Meeresarten stark wandernde oder mobile Lebensstadien aufweisen, lokale Anpassung nur auf großen geografischen Skalen stattfinden könnte. Diese Ansicht wird durch vergleichsweise niedrige Niveaus genetischer Variation zwischen Populationen gestützt, wie sie durch neutrale Marker detektiert werden. Ebenso wurde angenommen, dass die Zeitskala der adaptiven Divergenz sehr lang ist und Tausende von Generationen erfordert. Kürzlich durchgeführte Studien an einer Vielzahl von Arten haben diese Überzeugungen in Frage gestellt. Erstens gibt es starke Hinweise auf geografisch strukturierte lokale Anpassung bei physiologischen und morphologischen Merkmalen. Zweitens ist der Anteil der quantitativen Merkmalsvariation auf der Ebene zwischen Populationen (Q ST) viel höher als bei neutralen Markern (F ST), und diese beiden Metriken genetischer Variation korrelieren schlecht miteinander. Drittens wird zusammengefasst, dass Selektion eine potente evolutionäre Kraft ist, die in der Lage ist, adaptive Divergenz auf zeitgenössischen Zeitskalen aufrechtzuerhalten. Die unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen adaptiver gegenüber neutraler genetischer Divergenz erfordern ein neues Paradigma beim Nachdenken über die Beziehung zwischen Phäno-Geographie (die Geographie der phänotypischen Variation) und Phylo-Geographie (die Geographie von Linien) bei Meeresarten. Die Idee, dass zeitgenössische selektive Prozesse eine feinskalige räumliche und zeitliche Divergenz verursachen können, unterstreicht die Notwendigkeit einer neuen Betonung der darwinistischen Fischereiwissenschaft.

@article{doi101111j10958649200601274x,
    author = "Conover, David O. und Clarke, Lora M. und Munch, Stephan B. und Wagner, Gunar",
    title = "Räumliche und zeitliche Skalen der adaptiven Divergenz bei Meeresfischen und die Implikationen für den Naturschutz",
    year = "2006",
    journal = "Journal of Fish Biology",
    abstract = "Das Wissen über räumliche und zeitliche Skalen adaptiver genetischer Variation ist für den Artenschutz entscheidend, doch das Verständnis dieser Phänomene, insbesondere in marinen Systemen, ist dürftig. Bis vor kurzem war die Auffassung verbreitet, dass, da die meisten Meeresarten stark wandernde oder mobile Lebensstadien aufweisen, lokale Anpassung nur auf großen geografischen Skalen stattfinden könnte. Diese Ansicht wird durch vergleichsweise niedrige Niveaus genetischer Variation zwischen Populationen gestützt, wie sie durch neutrale Marker detektiert werden. Ebenso wurde angenommen, dass die Zeitskala der adaptiven Divergenz sehr lang ist und Tausende von Generationen erfordert. Kürzlich durchgeführte Studien an einer Vielzahl von Arten haben diese Überzeugungen in Frage gestellt. Erstens gibt es starke Hinweise auf geografisch strukturierte lokale Anpassung bei physiologischen und morphologischen Merkmalen. Zweitens ist der Anteil der quantitativen Merkmalsvariation auf der Ebene zwischen Populationen (Q ST) viel höher als bei neutralen Markern (F ST), und diese beiden Metriken genetischer Variation korrelieren schlecht miteinander. Drittens wird zusammengefasst, dass Selektion eine potente evolutionäre Kraft ist, die in der Lage ist, adaptive Divergenz auf zeitgenössischen Zeitskalen aufrechtzuerhalten. Die unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen adaptiver gegenüber neutraler genetischer Divergenz erfordern ein neues Paradigma beim Nachdenken über die Beziehung zwischen Phäno-Geographie (die Geographie der phänotypischen Variation) und Phylo-Geographie (die Geographie von Linien) bei Meeresarten. Die Idee, dass zeitgenössische selektive Prozesse eine feinskalige räumliche und zeitliche Divergenz verursachen können, unterstreicht die Notwendigkeit einer neuen Betonung der darwinistischen Fischereiwissenschaft.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1095-8649.2006.01274.x",
    doi = "10.1111/j.1095-8649.2006.01274.x",
    openalex = "W2157229536",
    references = "doi101002sici1097010x199809102821271aidjez1130co2j, doi101071mf03023, doi1023072390285"
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Der Mummichog, Fundulus heteroclitus, zeigt eine ausgeprägte latitudinale Klinevariation in einer Reihe von physiologischen und biochemischen Merkmalen, gekoppelt mit phylogeographischen Mustern an mitochondrialen und nukleären DNA-Loci, die auf eine komplizierte Geschichte räumlich variabler Selektion und sekundärer Intergradation hindeuten. Diese Art dient weiterhin als Modell zum Verständnis der lokalen und regionalen Anpassung an variable Umgebungen. Die Aufklärung der Einflüsse historischer Prozesse auf die Verteilung genetischer Variation innerhalb und zwischen existierenden Populationen von F. heteroclitus ist entscheidend für ein besseres Verständnis davon, wie Populationen im Kontext zeitgenössischer Umgebungen evolvieren. In dieser Studie analysierten wir geografische Muster genetischer Variation an acht Mikrosatelliten-Loci bei 15 Populationen von F. heteroclitus, die sich über den nordamerikanischen Verbreitungsgebiet der Art von Nova Scotia bis Georgia erstrecken. Die genetische Variation in nördlichen Populationen war niedriger als in südlichen Populationen und korrelierte stark mit der Breite über den gesamten Verbreitungsgebiet der Art. Die häufigsten nördlichen Allele an allen acht Loci zeigten übereinstimmende latitudinale Kline-Muster, und das Vorhandensein einer abrupten Übergangszone in den Allelfrequenzen zwischen nördlichen und südlichen Populationen war ähnlich dem, was für mitochondriale DNA und Allozym-Loci beobachtet wurde. Ein signifikantes Muster der Isolation durch Distanz wurde sowohl innerhalb als auch zwischen nördlichen und südlichen Regionen beobachtet. Dieses Muster war unerwartet, insbesondere für nördliche Populationen, angesichts der jüngeren Besiedlungsgeschichte postpleistozäner Lebensräume, und war unvereinbar mit entweder einer jüngeren nördlichen Populationsexpansion oder einem geografisch begrenzten nördlichen pleistozänen Refugium. Die Daten lieferten keine Hinweise auf jüngere Populationsengpässe, und Schätzungen der historischen effektiven Populationsgrößen deuten darauf hin, dass postpleistozäne Populationen über das gesamte Verbreitungsgebiet der Art groß waren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass F. heteroclitus während des letzten Gletscherereignisses weit verbreitet war über den größten Teil seines aktuellen Verbreitungsgebiets und dass die abrupte Änderung in den Allelfrequenzen, die nördliche und südliche Populationen trennen, regionale Ungleichgewichtsbedingungen widerspiegeln könnte, die mit der postpleistozänen Besiedlungsgeschichte der Lebensräume in dieser Region verbunden sind.

@article{doi101111j1365294x200602859x,
    author = "Adams, Stephanie M. and LINDMEIER, JAMES B. and Duvernell, David D.",
    title = "Mikrosatellitenanalyse der Phylogenie, Pleistozän-Geschichte und sekundären Kontakt-Hypothesen für den Killifisch, Fundulus heteroclitus",
    year = "2006",
    journal = "Molecular Ecology",
    abstract = "Der Mummichog, Fundulus heteroclitus, zeigt eine ausgeprägte latitudinale Klinevariation in einer Reihe von physiologischen und biochemischen Merkmalen, gekoppelt mit phylogeographischen Mustern an mitochondrialen und nukleären DNA-Loci, die auf eine komplizierte Geschichte räumlich variabler Selektion und sekundärer Intergradation hindeuten. Diese Art dient weiterhin als Modell zum Verständnis der lokalen und regionalen Anpassung an variable Umgebungen. Die Aufklärung der Einflüsse historischer Prozesse auf die Verteilung genetischer Variation innerhalb und zwischen existierenden Populationen von F. heteroclitus ist entscheidend für ein besseres Verständnis davon, wie Populationen im Kontext zeitgenössischer Umgebungen evolvieren. In dieser Studie analysierten wir geografische Muster genetischer Variation an acht Mikrosatelliten-Loci bei 15 Populationen von F. heteroclitus, die sich über den nordamerikanischen Verbreitungsgebiet der Art von Nova Scotia bis Georgia erstrecken. Die genetische Variation in nördlichen Populationen war niedriger als in südlichen Populationen und korrelierte stark mit der Breite über den gesamten Verbreitungsgebiet der Art. Die häufigsten nördlichen Allele an allen acht Loci zeigten übereinstimmende latitudinale Kline-Muster, und das Vorhandensein einer abrupten Übergangszone in den Allelfrequenzen zwischen nördlichen und südlichen Populationen war ähnlich dem, was für mitochondriale DNA und Allozym-Loci beobachtet wurde. Ein signifikantes Muster der Isolation durch Distanz wurde sowohl innerhalb als auch zwischen nördlichen und südlichen Regionen beobachtet. Dieses Muster war unerwartet, insbesondere für nördliche Populationen, angesichts der jüngeren Besiedlungsgeschichte postpleistozäner Lebensräume, und war unvereinbar mit entweder einer jüngeren nördlichen Populationsexpansion oder einem geografisch begrenzten nördlichen pleistozänen Refugium. Die Daten lieferten keine Hinweise auf jüngere Populationsengpässe, und Schätzungen der historischen effektiven Populationsgrößen deuten darauf hin, dass postpleistozäne Populationen über das gesamte Verbreitungsgebiet der Art groß waren. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass F. heteroclitus während des letzten Gletscherereignisses weit verbreitet war über den größten Teil seines aktuellen Verbreitungsgebiets und dass die abrupte Änderung in den Allelfrequenzen, die nördliche und südliche Populationen trennen, regionale Ungleichgewichtsbedingungen widerspiegeln könnte, die mit der postpleistozänen Besiedlungsgeschichte der Lebensräume in dieser Region verbunden sind.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1365-294x.2006.02859.x",
    doi = "10.1111/j.1365-294x.2006.02859.x",
    openalex = "W2140008960",
    references = "cashon1981biochemical, doi101007bf02300753, doi10103835016000, doi101093genetics1312479, doi101093genetics1391457, doi101093genetics14442001, doi101093genetics1552945, doi101111j1365294x200402396x, doi101111j146918091949tb02451x, doi101111j155856461984tb05657x, doi101146annureves16110185000553, whitmore1967elephant"
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Populationen der Gemeinen Killifisch, Fundulus heteroclitus, sind entlang der Atlantikküste Nordamerikas über einen steilen latitudinalen thermischen Gradienten verteilt. Wir untersuchten die intraspezifische Variation der gesamten Tier-thermalen Toleranz und deren Beziehung zur Hitzeschockantwort bei Killifischen aus den nördlichen und südlichen Extremen des Artenverbreitungsgebiets. Die kritischen thermalen Maxima waren bei Südfischen signifikant höher als bei Nordsfischen um etwa 1,5 Grad C bei einem weiten Bereich von Akklimatisierungstemperaturen (von 2-34 Grad C), und die kritischen thermalen Minima unterschieden sich bei Akklimatisierungstemperaturen über 22 Grad C um etwa 1,5 Grad C, wobei sie bei niedrigeren Akklimatisierungstemperaturen auf den Gefrierpunkt von Brackwasser konvergierten. Um festzustellen, ob diese Unterschiede in der thermalen Toleranz des gesamten Organismus in Unterschieden in der Sequenz oder Regulation der Hitzeschockprotein-Gene (hsps) reflektiert wurden, erlangten wir vollständige cDNA-Sequenzen für hsc70, hsp70-1 und hsp70-2 sowie partielle Sequenzen von hsp90alpha und hsp90beta. Es gab keine festen Unterschiede in der Aminosäuresequenz zwischen Populationen in entweder hsp70-1 oder hsp70-2, und nur eine einzige konservative Substitution zwischen Populationen in hsc70. Im Gegensatz dazu gab es signifikante Unterschiede zwischen Populationen in der Expression vieler, aber nicht aller dieser Gene. Sowohl nördliche als auch südliche Killifische erhöhten die hsp70-2-Niveaus signifikant über die Kontrollwerte (T(on)) bei einer Hitzeschocktemperatur von 33 Grad C, aber die Magnitude dieser Induktion war bei nördlichen Fischen größer, was darauf hindeutet, dass nördliche Fischen möglicherweise anfälliger für thermale Schäden sind als südliche Fische. Im Gegensatz dazu stiegen die hsp70-1 mRNA-Niveaus bei beiden Populationen allmählich und im gleichen Ausmaß auf Hitzeschock an. Hsc70 mRNA-Niveaus wurden bei Südfischen signifikant durch Hitzeschock erhöht, aber nicht bei nördlichen Fischen. Ähnlich hatten die thermotoleranteren südlichen Killifische ein T(on) für hsp90alpha von 30 Grad C, 2 Grad C niedriger als bei nördlichen Fischen. Diese Beobachtung in Kombination mit der Fähigkeit südlicher Killifische, hsc70 auf Hitzeschock zu upregulieren, deutet auf eine mögliche Rolle dieser hsps in ganzen Organismus-Unterschieden in der thermalen Toleranz hin. Diese Daten heben die Bedeutung hervor, die Komplexität der Hitzeschockantwort über mehrere Isoformen hinweg zu berücksichtigen, wenn versucht wird, Verbindungen zu ganzen Organismus-Eigenschaften wie der thermalen Toleranz herzustellen.

@article{doi101242jeb02260,
    author = "Fangue, Nann A. und Hofmeister, Myriam und Schulte, Patricia M.",
    title = "Intraspezifische Variation der thermalen Toleranz und der Genexpression von Hitzeschockproteinen bei der Gemeinen Killifisch, Fundulus heteroclitus",
    year = "2006",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Populationen der Gemeinen Killifisch, Fundulus heteroclitus, sind entlang der Atlantikküste Nordamerikas über einen steilen latitudinalen thermischen Gradienten verteilt. Wir untersuchten die intraspezifische Variation der gesamten Tier-thermalen Toleranz und deren Beziehung zur Hitzeschockantwort bei Killifischen aus den nördlichen und südlichen Extremen des Artenverbreitungsgebiets. Die kritischen thermalen Maxima waren bei Südfischen signifikant höher als bei Nordsfischen um etwa 1,5 Grad C bei einem weiten Bereich von Akklimatisierungstemperaturen (von 2-34 Grad C), und die kritischen thermalen Minima unterschieden sich bei Akklimatisierungstemperaturen über 22 Grad C um etwa 1,5 Grad C, wobei sie bei niedrigeren Akklimatisierungstemperaturen auf den Gefrierpunkt von Brackwasser konvergierten. Um festzustellen, ob diese Unterschiede in der thermalen Toleranz des gesamten Organismus in Unterschieden in der Sequenz oder Regulation der Hitzeschockprotein-Gene (hsps) reflektiert wurden, erlangten wir vollständige cDNA-Sequenzen für hsc70, hsp70-1 und hsp70-2 sowie partielle Sequenzen von hsp90alpha und hsp90beta. Es gab keine festen Unterschiede in der Aminosäuresequenz zwischen Populationen in entweder hsp70-1 oder hsp70-2, und nur eine einzige konservative Substitution zwischen Populationen in hsc70. Im Gegensatz dazu gab es signifikante Unterschiede zwischen Populationen in der Expression vieler, aber nicht aller dieser Gene. Sowohl nördliche als auch südliche Killifische erhöhten die hsp70-2-Niveaus signifikant über die Kontrollwerte (T(on)) bei einer Hitzeschocktemperatur von 33 Grad C, aber die Magnitude dieser Induktion war bei nördlichen Fischen größer, was darauf hindeutet, dass nördliche Fischen möglicherweise anfälliger für thermale Schäden sind als südliche Fische. Im Gegensatz dazu stiegen die hsp70-1 mRNA-Niveaus bei beiden Populationen allmählich und im gleichen Ausmaß auf Hitzeschock an. Hsc70 mRNA-Niveaus wurden bei Südfischen signifikant durch Hitzeschock erhöht, aber nicht bei nördlichen Fischen. Ähnlich hatten die thermotoleranteren südlichen Killifische ein T(on) für hsp90alpha von 30 Grad C, 2 Grad C niedriger als bei nördlichen Fischen. Diese Beobachtung in Kombination mit der Fähigkeit südlicher Killifische, hsc70 auf Hitzeschock zu upregulieren, deutet auf eine mögliche Rolle dieser hsps in ganzen Organismus-Unterschieden in der thermalen Toleranz hin. Diese Daten heben die Bedeutung hervor, die Komplexität der Hitzeschockantwort über mehrere Isoformen hinweg zu berücksichtigen, wenn versucht wird, Verbindungen zu ganzen Organismus-Eigenschaften wie der thermalen Toleranz herzustellen.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.02260",
    doi = "10.1242/jeb.02260",
    openalex = "W2153013358",
    references = "doi101002sici1097010x199809102821271aidjez1130co2j"
}

Es wurden mehrere evolutionäre Mechanismen vorgeschlagen, um die geringe, aber signifikante genetische Strukturierung zwischen marinen Fischpopulationen zu erklären. Wir verwendeten neun Mikrosatelliten-Loci und kürzlich entwickelte Methoden in der Landschafts-Genetik sowie in der auf Koaleszenz basierenden Schätzung des historischen Genflusses und der effektiven Populationsgrößen, um die zeitlichen und räumlichen Dynamiken der Populationsstruktur beim Europäischen Plattfisch (Platichthys flesus L.) zu bewerten. Wir sammelten 1062 Plattfische aus 13 Standorten im Nordostatlantik und der Ostsee und fanden zeitlich stabile und hochsignifikante genetische Differenzierung zwischen Proben, die einen großen Teil des Verbreitungsgebiets der Art abdecken (globale F(ST) = 0.024, P < 0.0001). Neben historischen Prozessen waren eine Reihe von gegenwärtig wirkenden evolutionären Mechanismen mit der genetischen Strukturierung verbunden. Physikalische Kräfte, wie ozeanographische und bathymetrische Barrieren, waren wahrscheinlich am stärksten mit der extremen Isolation der Inselpopulation auf den Färöer-Inseln verbunden. Ein scharfer genetischer Bruch war mit einem Wechsel in der Lebensgeschichte von pelagischen zu bentischen Laichern in der Ostsee verbunden. Partial-Mantel-Tests zeigten, dass die geografische Distanz an sich nicht mit der genetischen Strukturierung zwischen atlantischen und westostseischen Proben zusammenhängt. Alternative Faktoren, wie Dispersionspotenzial und/oder Umweltgradienten, könnten wichtig sein, um genetische Divergenz in dieser Region zu erzeugen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Stärke und der Maßstab der durch einen spezifischen Mechanismus erzeugten Strukturierung kritisch von seiner Wechselwirkung mit anderen evolutionären Mechanismen abhängen, was die Bedeutung der Untersuchung von Arten mit weiten geografischen und ökologischen Verbreitungen unterstreicht, um unser Verständnis der Evolution in der marinen Umwelt zu verbessern.

@article{doi101111j1365294x200703367x,
    author = "Hemmer‐Hansen, Jakob und Nielsen, Einar Eg und Grønkjær, Peter und Loeschcke, Volker",
    title = "Evolutionäre Mechanismen, die die genetische Populationsstruktur mariner Fische prägen; Lehren aus dem Europäischen Plattfisch (Platichthys flesus L.)",
    year = "2007",
    journal = "Molecular Ecology",
    abstract = "Es wurden mehrere evolutionäre Mechanismen vorgeschlagen, um die geringe, aber signifikante genetische Strukturierung zwischen marinen Fischpopulationen zu erklären. Wir verwendeten neun Mikrosatelliten-Loci und kürzlich entwickelte Methoden in der Landschafts-Genetik sowie in der auf Koaleszenz basierenden Schätzung des historischen Genflusses und der effektiven Populationsgrößen, um die zeitlichen und räumlichen Dynamiken der Populationsstruktur beim Europäischen Plattfisch (Platichthys flesus L.) zu bewerten. Wir sammelten 1062 Plattfische aus 13 Standorten im Nordostatlantik und der Ostsee und fanden zeitlich stabile und hochsignifikante genetische Differenzierung zwischen Proben, die einen großen Teil des Verbreitungsgebiets der Art abdecken (globale F(ST) = 0.024, P < 0.0001). Neben historischen Prozessen waren eine Reihe von gegenwärtig wirkenden evolutionären Mechanismen mit der genetischen Strukturierung verbunden. Physikalische Kräfte, wie ozeanographische und bathymetrische Barrieren, waren wahrscheinlich am stärksten mit der extremen Isolation der Inselpopulation auf den Färöer-Inseln verbunden. Ein scharfer genetischer Bruch war mit einem Wechsel in der Lebensgeschichte von pelagischen zu bentischen Laichern in der Ostsee verbunden. Partial-Mantel-Tests zeigten, dass die geografische Distanz an sich nicht mit der genetischen Strukturierung zwischen atlantischen und westostseischen Proben zusammenhängt. Alternative Faktoren, wie Dispersionspotenzial und/oder Umweltgradienten, könnten wichtig sein, um genetische Divergenz in dieser Region zu erzeugen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Stärke und der Maßstab der durch einen spezifischen Mechanismus erzeugten Strukturierung kritisch von seiner Wechselwirkung mit anderen evolutionären Mechanismen abhängen, was die Bedeutung der Untersuchung von Arten mit weiten geografischen und ökologischen Verbreitungen unterstreicht, um unser Verständnis der Evolution in der marinen Umwelt zu verbessern.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1365-294x.2007.03367.x",
    doi = "10.1111/j.1365-294x.2007.03367.x",
    openalex = "W2120255171",
    references = "doi101111j1365294x200602859x"
}

Die genetische Vermischung unterschiedlicher Genpools ist die Folge komplexer räumlich-zeitlicher Prozesse, die massive Migration und lokale Paarung während der Geschichte einer Art umfasst haben könnten. Allerdings fehlt bei aktuellen Methoden zur Schätzung individueller Vermischungsanteile die Einbeziehung solcher Informationen. Hier erweitern wir bayesianische Clustering-Algorithmen durch die Aufnahme globaler Trendflächen und räumlicher Autokorrelation in die Prior-Verteilung der individuellen Vermischungskoeffizienten. Wir testen unseren Algorithmus durch die Verwendung räumlich expliziter und realistischer koaleszenter Simulationen von Kolonisation gefolgt von sekundärem Kontakt. Durch die Kopplung unserer mehrskaligen räumlichen Analysen mit einer bayesianischen Bewertung der Modellkomplexität und -passung zeigen wir, dass der Algorithmus eine korrekte Beschreibung glatter klinaler Variation liefert, während er gleichzeitig Zonen scharfer Variation erkennt, wenn diese in den Daten vorhanden sind. Wir wenden unseren Ansatz auch an, um die Populationsstruktur des Killifisches, Fundulus heteroclitus, zu verstehen, für den der Algorithmus eine vermutete Kontaktzone an der Atlantikküste Nordamerikas aufdeckt.

@article{doi101093molbevmsp106,
    author = "Durand, Éric und Jay, Frédéric und Gaggiotti, Oscar E. und François, Olivier",
    title = "Spatial Inference of Admixture Proportions and Secondary Contact Zones",
    year = "2009",
    journal = "Molecular Biology and Evolution",
    abstract = "Die genetische Vermischung unterschiedlicher Genpools ist die Folge komplexer räumlich-zeitlicher Prozesse, die massive Migration und lokale Paarung während der Geschichte einer Art umfasst haben könnten. Allerdings fehlt bei aktuellen Methoden zur Schätzung individueller Vermischungsanteile die Einbeziehung solcher Informationen. Hier erweitern wir bayesianische Clustering-Algorithmen durch die Aufnahme globaler Trendflächen und räumlicher Autokorrelation in die Prior-Verteilung der individuellen Vermischungskoeffizienten. Wir testen unseren Algorithmus durch die Verwendung räumlich expliziter und realistischer koaleszenter Simulationen von Kolonisation gefolgt von sekundärem Kontakt. Durch die Kopplung unserer mehrskaligen räumlichen Analysen mit einer bayesianischen Bewertung der Modellkomplexität und -passung zeigen wir, dass der Algorithmus eine korrekte Beschreibung glatter klinaler Variation liefert, während er gleichzeitig Zonen scharfer Variation erkennt, wenn diese in den Daten vorhanden sind. Wir wenden unseren Ansatz auch an, um die Populationsstruktur des Killifisches, Fundulus heteroclitus, zu verstehen, für den der Algorithmus eine vermutete Kontaktzone an der Atlantikküste Nordamerikas aufdeckt.",
    url = "https://doi.org/10.1093/molbev/msp106",
    doi = "10.1093/molbev/msp106",
    openalex = "W2106728534",
    references = "doi101111j1365294x200602859x, doi101146annurevge25120191003213"
}

Obwohl sich Ausbreitungen von Verbreitungsgebieten in der Geschichte der meisten Arten wiederholt ereignet haben, wurden ihre genetischen Konsequenzen kaum untersucht. Theoretische Studien zeigen, dass Ausbreitungen von Verbreitungsgebieten sich von reinen demografischen Ausbreitungen deutlich unterscheiden und dass das Ausmaß des jüngsten Genaustauschs erwartete Muster der molekularen Vielfalt innerhalb und zwischen Populationen bedingt. Räumlich explizite Simulationsstudien haben zu unerwarteten und faszinierenden Ergebnissen über genetische Muster geführt, die nach einer Ausbreitung eines Verbreitungsgebiets entstehen. Beispielsweise können räumliche Ausbreitungen Gradienten der Allelfrequenz erzeugen, das „Surfen" seltener Varianten in neu besiedelte Gebiete fördern, die Strukturierung neu kolonisierter Bereiche in distincte Sektoren geringer genetischer Vielfalt induzieren oder zu einer massiven Introgression lokaler Gene in das Genom einer invasiven Art führen. Interessanterweise wurden die meisten dieser Muster zuvor auf distincte selektive Prozesse zurückgeführt, was zeigt, dass die Berücksichtigung der dynamischen Natur eines Artenverbreitungsgebiets zu einem Paradigmenwechsel in unserer Wahrnehmung evolutionärer Prozesse führen kann.

@article{doi101146annurevecolsys39110707173414,
    author = "Excoffier, Laurent und Foll, Matthieu und Petit, Rémy J.",
    title = "Genetic Consequences of Range Expansions",
    year = "2009",
    journal = "Annual Review of Ecology Evolution and Systematics",
    abstract = "Obwohl sich Ausbreitungen von Verbreitungsgebieten in der Geschichte der meisten Arten wiederholt ereignet haben, wurden ihre genetischen Konsequenzen kaum untersucht. Theoretische Studien zeigen, dass Ausbreitungen von Verbreitungsgebieten sich von reinen demografischen Ausbreitungen deutlich unterscheiden und dass das Ausmaß des jüngsten Genaustauschs erwartete Muster der molekularen Vielfalt innerhalb und zwischen Populationen bedingt. Räumlich explizite Simulationsstudien haben zu unerwarteten und faszinierenden Ergebnissen über genetische Muster geführt, die nach einer Ausbreitung eines Verbreitungsgebiets entstehen. Beispielsweise können räumliche Ausbreitungen Gradienten der Allelfrequenz erzeugen, das „Surfen" seltener Varianten in neu besiedelte Gebiete fördern, die Strukturierung neu kolonisierter Bereiche in distincte Sektoren geringer genetischer Vielfalt induzieren oder zu einer massiven Introgression lokaler Gene in das Genom einer invasiven Art führen. Interessanterweise wurden die meisten dieser Muster zuvor auf distincte selektive Prozesse zurückgeführt, was zeigt, dass die Berücksichtigung der dynamischen Natur eines Artenverbreitungsgebiets zu einem Paradigmenwechsel in unserer Wahrnehmung evolutionärer Prozesse führen kann.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.39.110707.173414",
    doi = "10.1146/annurev.ecolsys.39.110707.173414",
    openalex = "W2113401798",
    references = "doi10103835016000, doi101093genetics1472915, doi101111j146918091937tb02153x, doi101146annurevecolsys39110707173430, doi101146annureves16110185000553"
}

Die Grenzen von Artenverbreitungen können durch eine Reihe von biotischen und abiotischen Interaktionen bestimmt werden, und in Gebieten, in denen sich eng verwandte Arten überlappen, muss ein gewisses Maß an reproduktiver Isolation bestehen, damit sie als distinct bleiben. Das Verständnis dieser Interaktionen ist unerlässlich, um zu verstehen, was Artenverteilungen begrenzt oder Hybridisierung verursacht. Fundulus heteroclitus (Mummichog) und Fundulus grandis (Gulf Killifish) sind zwei eng verwandte Arten mit ähnlichen Morphologien und ökologischen Nischen. Beide Arten haben weit verbreitete Verbreitungen, die sich im nordöstlichen Florida überlappen. In der vorliegenden Studie wurden zwei hochdivergente Loci (einer nukleär und einer mitochondrial) verwendet, um diese Funduliden-Arten zu unterscheiden, um ihre Verbreitungen zu identifizieren und Hybriden nachzuweisen. Die Analyse von Exemplaren, die entlang eines Nord-Süd-Gradienten in den Salzmarschen im nordöstlichen Florida gesammelt wurden, ergab, dass südlich von Jacksonville, FL, ein relativ scharfer Übergang (≈38 km) von relativ reinen Mummichog-Populationen zu relativ reinen F. grandis-Populationen existiert, der sich in der Nähe von Flagler Beach, FL, befindet. Putative Hybrid-Genotypen wurden in moderaten Häufigkeiten innerhalb der Kontaktzone nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass erfolgreiche Hybridisierung zwischen den beiden Arten wahrscheinlich stattfindet, aber relativ selten ist. Diese Ergebnisse bieten einen Sprungbrett, um die Arten von reproduktiven Barrieren zu untersuchen, die an der Aufrechterhaltung von Artenunterschieden in diesem System beteiligt sind, und ihre Auswirkungen auf die Verbreitungen der Arten und ökologischen Interaktionen.

@article{doi1016560580080203,
    author = "Gonzalez, Iara und Levin, Michael und Jermanus, Sura und Watson, Brent und Gilg, Matthew R.",
    title = "Genetic Assessment of Species Ranges in Fundulus heteroclitus and F. grandis in Northeastern Florida Salt Marshes",
    year = "2009",
    journal = "Southeastern Naturalist",
    abstract = "Die Grenzen von Artenverbreitungen können durch eine Reihe von biotischen und abiotischen Interaktionen bestimmt werden, und in Gebieten, in denen sich eng verwandte Arten überlappen, muss ein gewisses Maß an reproduktiver Isolation bestehen, damit sie als distinct bleiben. Das Verständnis dieser Interaktionen ist unerlässlich, um zu verstehen, was Artenverteilungen begrenzt oder Hybridisierung verursacht. Fundulus heteroclitus (Mummichog) und Fundulus grandis (Gulf Killifish) sind zwei eng verwandte Arten mit ähnlichen Morphologien und ökologischen Nischen. Beide Arten haben weit verbreitete Verbreitungen, die sich im nordöstlichen Florida überlappen. In der vorliegenden Studie wurden zwei hochdivergente Loci (einer nukleär und einer mitochondrial) verwendet, um diese Funduliden-Arten zu unterscheiden, um ihre Verbreitungen zu identifizieren und Hybriden nachzuweisen. Die Analyse von Exemplaren, die entlang eines Nord-Süd-Gradienten in den Salzmarschen im nordöstlichen Florida gesammelt wurden, ergab, dass südlich von Jacksonville, FL, ein relativ scharfer Übergang (≈38 km) von relativ reinen Mummichog-Populationen zu relativ reinen F. grandis-Populationen existiert, der sich in der Nähe von Flagler Beach, FL, befindet. Putative Hybrid-Genotypen wurden in moderaten Häufigkeiten innerhalb der Kontaktzone nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass erfolgreiche Hybridisierung zwischen den beiden Arten wahrscheinlich stattfindet, aber relativ selten ist. Diese Ergebnisse bieten einen Sprungbrett, um die Arten von reproduktiven Barrieren zu untersuchen, die an der Aufrechterhaltung von Artenunterschieden in diesem System beteiligt sind, und ihre Auswirkungen auf die Verbreitungen der Arten und ökologischen Interaktionen.",
    url = "https://doi.org/10.1656/058.008.0203",
    doi = "10.1656/058.008.0203",
    openalex = "W2079968376",
    references = "duggins1989biochemical"
}

Eine der größten Herausforderungen für Landschaftsgenetiker, die adaptive Variation untersuchen, besteht darin, alle Umweltvariablen einzubeziehen, die möglicherweise mit Allelfrequenzen im gesamten Genom korreliert sind. Eine Möglichkeit, Loci zu identifizieren, die möglicherweise unter Selektion stehen, besteht darin, zu prüfen, welche davon mit Umweltgradienten oder -heterogenität assoziiert sind. Da es schwierig ist, alle Umweltvariablen zu messen, kann man die räumliche Natur von Umweltfiltern nutzen, um den Effekt unberücksichtigter Umweltvariablen in die Analyse einzubeziehen. Unter der Annahme, dass das räumliche Muster dieser Variablen großräumig ist, können großräumige Moran's Eigenvektor-Karten (MEM) als erklärende Variablen in die Analyse aufgenommen werden, als Stellvertreter für ungemessene Umweltvariablen. Wir haben diesen Ansatz auf zwei Datensätze der alpinen Pflanze Arabis alpina angewendet. Der erste bestand aus 140 AFLP-Loci, die an 130 Standorten in den europäischen Alpen (große Skala) gesammelt wurden. Der zweite bestand aus 712 AFLP-Loci, die an 93 Standorten (regionale Skala) in drei Gebirgsmassiven (lokale Skala) der französischen Alpen gesammelt wurden. Für jede Skala haben wir die Frequenzen jedes AFLP-Allels auf einen Satz von ökologisch-klimatischen und MEM-Variablen als Prädiktoren regressiert. Zwölf (große Skala) und 11% (regionale Skala) aller Loci wurden als signifikant mit mindestens einem der Prädiktoren korreliert (> 0,5) erkannt, und, mit Ausnahme eines Massivs, 17% auf lokaler Skala. Nach Berücksichtigung räumlicher Effekte waren Temperatur und Niederschlag die beiden wichtigsten Determinanten der Allelverteilungen. Unsere Studie zeigt, wie MEM-Modelle ungemessene Umweltvariation in Landschaftsgenetik-Modellen berücksichtigen können.

@article{doi101111j1365294x201004716x,
    author = "Manel, Stéphanie und Poncet, Bénédicte und Legendre, Pierre und Gugerli, Félix und Holderegger, Rolf",
    title = "Gemeinsame Faktoren treiben adaptive genetische Variation in unterschiedlichen räumlichen Skalen bei Arabis alpina",
    year = "2010",
    journal = "Molecular Ecology",
    abstract = "Eine der größten Herausforderungen für Landschaftsgenetiker, die adaptive Variation untersuchen, besteht darin, alle Umweltvariablen einzubeziehen, die möglicherweise mit Allelfrequenzen im gesamten Genom korreliert sind. Eine Möglichkeit, Loci zu identifizieren, die möglicherweise unter Selektion stehen, besteht darin, zu prüfen, welche davon mit Umweltgradienten oder -heterogenität assoziiert sind. Da es schwierig ist, alle Umweltvariablen zu messen, kann man die räumliche Natur von Umweltfiltern nutzen, um den Effekt unberücksichtigter Umweltvariablen in die Analyse einzubeziehen. Unter der Annahme, dass das räumliche Muster dieser Variablen großräumig ist, können großräumige Moran's Eigenvektor-Karten (MEM) als erklärende Variablen in die Analyse aufgenommen werden, als Stellvertreter für ungemessene Umweltvariablen. Wir haben diesen Ansatz auf zwei Datensätze der alpinen Pflanze Arabis alpina angewendet. Der erste bestand aus 140 AFLP-Loci, die an 130 Standorten in den europäischen Alpen (große Skala) gesammelt wurden. Der zweite bestand aus 712 AFLP-Loci, die an 93 Standorten (regionale Skala) in drei Gebirgsmassiven (lokale Skala) der französischen Alpen gesammelt wurden. Für jede Skala haben wir die Frequenzen jedes AFLP-Allels auf einen Satz von ökologisch-klimatischen und MEM-Variablen als Prädiktoren regressiert. Zwölf (große Skala) und 11\% (regionale Skala) aller Loci wurden als signifikant mit mindestens einem der Prädiktoren korreliert (> 0,5) erkannt, und, mit Ausnahme eines Massivs, 17\% auf lokaler Skala. Nach Berücksichtigung räumlicher Effekte waren Temperatur und Niederschlag die beiden wichtigsten Determinanten der Allelverteilungen. Unsere Studie zeigt, wie MEM-Modelle ungemessene Umweltvariation in Landschaftsgenetik-Modellen berücksichtigen können.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1365-294x.2010.04716.x",
    doi = "10.1111/j.1365-294x.2010.04716.x",
    openalex = "W2156951592",
    references = "doi1018900711621"
}

Der physiologische Zusammenhang zwischen Sauerstoffverfügbarkeit und mitochondrialer Funktion ist gut etabliert. Ob jedoch Fitnessvariationen mit mitochondrialen Genotypen im Freiland assoziiert sind, bleibt ein umstrittenes Thema in der Evolutionsbiologie. In dieser Studie nutzen wir eine Population des Teleostenfisches Fundulus heteroclitus, bei dem funktionell unterscheidbare Unterarten hybridisieren, wahrscheinlich als Ergebnis vergangener Gletscherereignisse. Wir verfolgten zwei spezifische Ziele: (i) den Effekt des mtDNA-Genotyps auf die Überlebensrate männlicher und weiblicher Fische unter hypoxischem Stress zu bestimmen und (ii) den Effekt von hypoxischem Stress, Geschlecht und mtDNA-Genotyp auf die Genexpression zu bestimmen. Wir fanden einen unerwarteten und hochsignifikanten Effekt des Geschlechts auf die Überlebensrate unter hypoxischen Bedingungen, jedoch keinen signifikanten Effekt des mtDNA-Genotyps. Analysen der Genexpression zeigten Hunderte von Transkripten, die unterschiedlich durch Geschlecht und Hypoxie reguliert werden. Mitochondriale Transkripte und andere vorhergesagte Signalwege waren unter denen, die von hypoxischem Stress beeinflusst wurden, und ein Transkript, das der mtDNA-Regulationsregion entspricht, war das am stärksten unterdrückte Transkript unter den Bedingungen der Hypoxie. Ein RT-PCR-Experiment an der Regulationsregion war mit den Ergebnissen der Mikroarray-Analyse konsistent. Die Effekte von mtDNA-Sequenzvariationen auf die Genomexpression waren begrenzt; jedoch wurde eine potenziell wichtige Epistasie zwischen mtDNA-Sequenz und Expression eines nukleär-kodierten mitochondrialen Translationsproteins entdeckt. Insgesamt bestätigen diese Ergebnisse, dass mitochondriale Regulation ein wesentlicher Bestandteil der Hypoxietoleranz ist, und deuten weiter darauf hin, dass die purifizierende Selektion die vorherrschende selektive Kraft auf mitochondriale Genome in diesen beiden Unterarten war.

@article{doi101111j1365294x201105290x,
    author = "Flight, Patrick A. und Nacci, Diane und Champlin, Denise und Whitehead, Andrew und Rand, David M.",
    title = "The effects of mitochondrial genotype on hypoxic survival and gene expression in a hybrid population of the killifish, Fundulus heteroclitus",
    year = "2011",
    journal = "Molecular Ecology",
    abstract = "Der physiologische Zusammenhang zwischen Sauerstoffverfügbarkeit und mitochondrialer Funktion ist gut etabliert. Ob jedoch Fitnessvariationen mit mitochondrialen Genotypen im Freiland assoziiert sind, bleibt ein umstrittenes Thema in der Evolutionsbiologie. In dieser Studie nutzen wir eine Population des Teleostenfisches Fundulus heteroclitus, bei dem funktionell unterscheidbare Unterarten hybridisieren, wahrscheinlich als Ergebnis vergangener Gletscherereignisse. Wir verfolgten zwei spezifische Ziele: (i) den Effekt des mtDNA-Genotyps auf die Überlebensrate männlicher und weiblicher Fische unter hypoxischem Stress zu bestimmen und (ii) den Effekt von hypoxischem Stress, Geschlecht und mtDNA-Genotyp auf die Genexpression zu bestimmen. Wir fanden einen unerwarteten und hochsignifikanten Effekt des Geschlechts auf die Überlebensrate unter hypoxischen Bedingungen, jedoch keinen signifikanten Effekt des mtDNA-Genotyps. Analysen der Genexpression zeigten Hunderte von Transkripten, die unterschiedlich durch Geschlecht und Hypoxie reguliert werden. Mitochondriale Transkripte und andere vorhergesagte Signalwege waren unter denen, die von hypoxischem Stress beeinflusst wurden, und ein Transkript, das der mtDNA-Regulationsregion entspricht, war das am stärksten unterdrückte Transkript unter den Bedingungen der Hypoxie. Ein RT-PCR-Experiment an der Regulationsregion war mit den Ergebnissen der Mikroarray-Analyse konsistent. Die Effekte von mtDNA-Sequenzvariationen auf die Genomexpression waren begrenzt; jedoch wurde eine potenziell wichtige Epistasie zwischen mtDNA-Sequenz und Expression eines nukleär-kodierten mitochondrialen Translationsproteins entdeckt. Insgesamt bestätigen diese Ergebnisse, dass mitochondriale Regulation ein wesentlicher Bestandteil der Hypoxietoleranz ist, und deuten weiter darauf hin, dass die purifizierende Selektion die vorherrschende selektive Kraft auf mitochondriale Genome in diesen beiden Unterarten war.",
    url = "https://doi.org/10.1111/j.1365-294x.2011.05290.x",
    doi = "10.1111/j.1365-294x.2011.05290.x",
    openalex = "W1902953741",
    references = "doi1010160003269790905984, doi101038nprot2008211, doi101093bioinformaticsbti551, doi101093bioinformaticsbtp187, doi101093molbevmsm092, doi1011111467986800346, doi101126science1156401, doi101146annureves16110185000553, doi101186gb200345p3, ropson1990biochemical"
}

Der Killifisch Fundulus heteroclitus ist in osmotisch dynamischen Ästuaren weit verbreitet und kann sich schnell an extreme Umwelt-Salinitäten anpassen. Wir führten ein vergleichbares osmotisches Herausforderungsexperiment durch, um die transkriptomischen und physiologischen Antworten auf zwei Salinitäten über einen Zeitraum der Akklimatisierung zu verfolgen und die genomregulatorischen Mechanismen zu erforschen, die extreme osmotische Akklimatisierung ermöglichen. Als unser vergleichendes Modell dienten eine südliche und eine nördliche Küstenpopulation, die bekanntermaßen unterschiedliche Toleranzen gegenüber hypo-osmotischer Exposition aufweisen. Beide Populationen konnten osmotische Homöostase aufrechterhalten, wenn sie von 32 auf 0,4 p.p.t. übertragen wurden, divergierten jedoch in ihren kompensatorischen Fähigkeiten, wenn sie bis auf 0,1 p.p.t. herausgefordert wurden, parallel zu einer divergenten Transformation der Kiemenmorphologie. Gene, die an der Zellvolumenregulation, Nukleosomenunterhaltung, Ionentransport, Energetik, Mitochondrienfunktion, transkriptioneller Regulation und Apoptose beteiligt sind, zeigten während der Akklimatisierung populations- und salinitätsabhängige Expressionsmuster. Netzwerkanalysen bestätigten die Rolle von Zytokin- und Kinasensignalwegen bei der Koordination der genomregulatorischen Antwort auf osmotische Herausforderungen und unterstrichen zudem die Bedeutung einer durch den Transkriptionsfaktor HNF-4α koordinierten Signalgebung. Diese genomischen Antworten stützen Hypothesen darüber, welche regulatorischen Mechanismen besonders relevant sind, um extreme physiologische Flexibilität zu ermöglichen.

@article{doi101242jeb062075,
    author = "Whitehead, Andrew und Roach, Jennifer L. und Zhang, Shujun und Gálvez, Fernando",
    title = "Salinitäts- und populationsabhängige genomregulatorische Antwort während osmotischer Akklimatisierung bei der Killifisch (Fundulus heteroclitus) Kieme",
    year = "2012",
    journal = "Journal of Experimental Biology",
    abstract = "Der Killifisch Fundulus heteroclitus ist in osmotisch dynamischen Ästuaren weit verbreitet und kann sich schnell an extreme Umwelt-Salinitäten anpassen. Wir führten ein vergleichbares osmotisches Herausforderungsexperiment durch, um die transkriptomischen und physiologischen Antworten auf zwei Salinitäten über einen Zeitraum der Akklimatisierung zu verfolgen und die genomregulatorischen Mechanismen zu erforschen, die extreme osmotische Akklimatisierung ermöglichen. Als unser vergleichendes Modell dienten eine südliche und eine nördliche Küstenpopulation, die bekanntermaßen unterschiedliche Toleranzen gegenüber hypo-osmotischer Exposition aufweisen. Beide Populationen konnten osmotische Homöostase aufrechterhalten, wenn sie von 32 auf 0,4 p.p.t. übertragen wurden, divergierten jedoch in ihren kompensatorischen Fähigkeiten, wenn sie bis auf 0,1 p.p.t. herausgefordert wurden, parallel zu einer divergenten Transformation der Kiemenmorphologie. Gene, die an der Zellvolumenregulation, Nukleosomenunterhaltung, Ionentransport, Energetik, Mitochondrienfunktion, transkriptioneller Regulation und Apoptose beteiligt sind, zeigten während der Akklimatisierung populations- und salinitätsabhängige Expressionsmuster. Netzwerkanalysen bestätigten die Rolle von Zytokin- und Kinasensignalwegen bei der Koordination der genomregulatorischen Antwort auf osmotische Herausforderungen und unterstrichen zudem die Bedeutung einer durch den Transkriptionsfaktor HNF-4α koordinierten Signalgebung. Diese genomischen Antworten stützen Hypothesen darüber, welche regulatorischen Mechanismen besonders relevant sind, um extreme physiologische Flexibilität zu ermöglichen.",
    url = "https://doi.org/10.1242/jeb.062075",
    doi = "10.1242/jeb.062075",
    openalex = "W2133306656",
    references = "doi101111j1365294x201105290x"
}

Ein häufiges geografisches Muster genetischer Variation ist der eindimensionale Cline. Cline können durch diversifizierende Selektion über einen geografischen Gradienten aufrechterhalten werden, können aber auch historische Prozesse widerspiegeln, wie Allopatry gefolgt von sekundärem Kontakt. Um Loci zu identifizieren, die möglicherweise einer diversifizierenden Selektion unterliegen, untersuchten wir die Verteilung geografischer Variationmuster über den Verbreitungsbereich des Killifish (Fundulus heteroclitus) in 310 Loci, einschließlich Mikrosatelliten, Allozymen und Einzelnukleotid-Polymorphismen. Wir setzten zwei Ansätze ein, um Loci unter starker diversifizierender Selektion zu erkennen. Erstens entwickelten wir eine automatisierte Methode, um clinale Variation auf einer per-Locus-Basis zu identifizieren, und untersuchten die Verteilung der Cline, um diejenigen zu erkennen, die signifikant steilere Anstiege aufwiesen. Zweitens setzten wir eine klassische [Formula: see text]-Outlier-Methode als ergänzenden Ansatz ein. Wir bewerteten zudem die Leistung dieser Techniken mittels Simulationen. Insgesamt wurden latitudinale Cline in fast der Hälfte aller genotypisierten Loci nachgewiesen (d. h. alle acht Mikrosatelliten-Loci, 12 von 16 Allozym-Loci und 44 % der 285 SNPs). Mit Ausnahme weniger Outlier-Loci (insbesondere mtDNA und Malat-Dehydrogenase) waren die Positionen und Steigungen der Fundulus-Cline statistisch nicht unterscheidbar. Die hohe Häufigkeit latitudinaler Cline im gesamten Genom deutet darauf hin, dass sekundärer Kontakt eine zentrale Rolle in der historischen Demographie dieser Art spielt. Unsere Simulationsergebnisse zeigen, dass das genaue Erkennen diversifizierender Selektion mittels Genom-Scans bei Arten mit einem starken Signal sekundären Kontakts extrem schwierig ist; neutrale Evolution unter dieser Geschichte erzeugt Cline, die so steil sind wie diejenigen, die unter Selektion erwartet werden. Basierend auf diesen Ergebnissen schlagen wir vor, dass die demographische Geschichte alle clinalen Muster erklären kann, die in F. heteroclitus beobachtet wurden, ohne natürliche Selektion heranzuziehen, um das Muster zu etablieren oder aufrechtzuerhalten, das wir heute beobachten.

@article{doi101371journalpone0045138,
    author = "Strand, Allan E. und Williams, LM und Oleksiak, Marjorie F. und Sotka, Erik E.",
    title = "Can Diversifying Selection Be Distinguished from History in Geographic Clines? A Population Genomic Study of Killifish (Fundulus heteroclitus)",
    year = "2012",
    journal = "PLoS ONE",
    abstract = "Ein häufiges geografisches Muster genetischer Variation ist der eindimensionale Cline. Cline können durch diversifizierende Selektion über einen geografischen Gradienten aufrechterhalten werden, können aber auch historische Prozesse widerspiegeln, wie Allopatry gefolgt von sekundärem Kontakt. Um Loci zu identifizieren, die möglicherweise einer diversifizierenden Selektion unterliegen, untersuchten wir die Verteilung geografischer Variationmuster über den Verbreitungsbereich des Killifish (Fundulus heteroclitus) in 310 Loci, einschließlich Mikrosatelliten, Allozymen und Einzelnukleotid-Polymorphismen. Wir setzten zwei Ansätze ein, um Loci unter starker diversifizierender Selektion zu erkennen. Erstens entwickelten wir eine automatisierte Methode, um clinale Variation auf einer per-Locus-Basis zu identifizieren, und untersuchten die Verteilung der Cline, um diejenigen zu erkennen, die signifikant steilere Anstiege aufwiesen. Zweitens setzten wir eine klassische [Formula: see text]-Outlier-Methode als ergänzenden Ansatz ein. Wir bewerteten zudem die Leistung dieser Techniken mittels Simulationen. Insgesamt wurden latitudinale Cline in fast der Hälfte aller genotypisierten Loci nachgewiesen (d. h. alle acht Mikrosatelliten-Loci, 12 von 16 Allozym-Loci und 44\% der 285 SNPs). Mit Ausnahme weniger Outlier-Loci (insbesondere mtDNA und Malat-Dehydrogenase) waren die Positionen und Steigungen der Fundulus-Cline statistisch nicht unterscheidbar. Die hohe Häufigkeit latitudinaler Cline im gesamten Genom deutet darauf hin, dass sekundärer Kontakt eine zentrale Rolle in der historischen Demographie dieser Art spielt. Unsere Simulationsergebnisse zeigen, dass das genaue Erkennen diversifizierender Selektion mittels Genom-Scans bei Arten mit einem starken Signal sekundären Kontakts extrem schwierig ist; neutrale Evolution unter dieser Geschichte erzeugt Cline, die so steil sind wie diejenigen, die unter Selektion erwartet werden. Basierend auf diesen Ergebnissen schlagen wir vor, dass die demographische Geschichte alle clinalen Muster erklären kann, die in F. heteroclitus beobachtet wurden, ohne natürliche Selektion heranzuziehen, um das Muster zu etablieren oder aufrechtzuerhalten, das wir heute beobachten.",
    url = "https://doi.org/10.1371/journal.pone.0045138",
    doi = "10.1371/journal.pone.0045138",
    openalex = "W2005710170",
    references = "doi101046j1365294x200302063x, doi101093bioinformatics182337, doi101093oso97801950997440010001, doi101111j1365294x201105290x, doi101111j14718286200400828x, doi101111jbi14281, doi101146annureves16110185000553, doi101242jeb037473, doi1023073390, doi105860choice350883, openalexw1546828436, ropson1990biochemical"
}

Populationsgenetische Ansätze machen schnelle Fortschritte in der Erforschung nicht-modellorganismen, einschließlich mariner Taxa. Bislang haben sich diese marinen Studien vorwiegend auf rudimentäre Metriken konzentriert, die den räumlichen und umweltbedingten Kontext ihrer Untersuchungsregion beschreiben (z. B. geografische Distanz, durchschnittliche Meerestemperatur, durchschnittliche Salinität). Wir vertreten die Auffassung, dass ein differenzierterer und sorgfältiger Ansatz zur Quantifizierung von Seascapedynamiken und -mustern populationsgenetische Untersuchungen stärken und dazu beitragen kann, räumliche, zeitliche und umweltbedingte Faktoren zu identifizieren, die mit unterschiedlichen Selektionsregimen oder demographischen Historien verbunden sind. Dennoch sind Ansätze zur Quantifizierung mariner Landschaften kompliziert. Charakteristische Merkmale der marinen Umwelt, einschließlich pelagischer Lebensweise in strömendem Wasser (das von den meisten marinen Taxa zu einem Zeitpunkt in ihrem Lebenszyklus erfahren wird), erfordern eine gut konzipierte räumlich-zeitliche Stichprobenstrategie und -analyse. Viele genetische Zusammenfassungsstatistiken, die zur Beschreibung von Populationen verwendet werden, können für marine Arten mit großen Populationsgrößen, großen Artenverbreitungen, stochastischem Rekrutierung und asymmetrischem Genfluss unangemessen sein. Schließlich sind statistische Ansätze zum Testen von Assoziationen zwischen Seascapes und populationsgenetischen Mustern noch im Entstehen, und es gibt keinen einzelnen Ansatz, der alle relevanten Überlegungen erfassen kann. Keine dieser Probleme ist vollständig einzigartig für marine Systeme, und daher werden ähnliche Probleme und Lösungen für viele Organismen unabhängig vom Lebensraum geteilt. Hier skizzieren wir Ziele und räumliche Ansätze für die Landschaftsgenomik mit einem Schwerpunkt auf marinen Systemen und überblicken die wachsende empirische Literatur zur Seascapengenomik. Wir überblicken etablierte Werkzeuge und Ansätze und heben vielversprechende neue Strategien hervor, um ausgewählte Probleme zu überwinden, einschließlich einer Strategie zur räumlichen Optimierung der Stichprobenahme. Trotz der vielen Herausforderungen argumentieren wir, dass marine Systeme besonders gut geeignet sein könnten, um Kandidaten-Genomregionen unter umweltvermittelter Selektion zu identifizieren, und dass Seascapengenomik-Ansätze besonders nützlich sind, um robuste Locus-Umwelt-Assoziationen zu identifizieren.

@article{doi101093czzow067,
    author = "Riginos, Cynthia and Crandall, Eric D. and Liggins, Libby and Bongaerts, Pim and Treml, Eric A.",
    title = "Navigating the currents of seascape genomics: how spatial analyses can augment population genomic studies",
    year = "2016",
    journal = "Current Zoology",
    abstract = "Populationsgenetische Ansätze machen schnelle Fortschritte in der Erforschung nicht-modellorganismen, einschließlich mariner Taxa. Bislang haben sich diese marinen Studien vorwiegend auf rudimentäre Metriken konzentriert, die den räumlichen und umweltbedingten Kontext ihrer Untersuchungsregion beschreiben (z. B. geografische Distanz, durchschnittliche Meerestemperatur, durchschnittliche Salinität). Wir vertreten die Auffassung, dass ein differenzierterer und sorgfältiger Ansatz zur Quantifizierung von Seascapedynamiken und -mustern populationsgenetische Untersuchungen stärken und dazu beitragen kann, räumliche, zeitliche und umweltbedingte Faktoren zu identifizieren, die mit unterschiedlichen Selektionsregimen oder demographischen Historien verbunden sind. Dennoch sind Ansätze zur Quantifizierung mariner Landschaften kompliziert. Charakteristische Merkmale der marinen Umwelt, einschließlich pelagischer Lebensweise in strömendem Wasser (das von den meisten marinen Taxa zu einem Zeitpunkt in ihrem Lebenszyklus erfahren wird), erfordern eine gut konzipierte räumlich-zeitliche Stichprobenstrategie und -analyse. Viele genetische Zusammenfassungsstatistiken, die zur Beschreibung von Populationen verwendet werden, können für marine Arten mit großen Populationsgrößen, großen Artenverbreitungen, stochastischem Rekrutierung und asymmetrischem Genfluss unangemessen sein. Schließlich sind statistische Ansätze zum Testen von Assoziationen zwischen Seascapes und populationsgenetischen Mustern noch im Entstehen, und es gibt keinen einzelnen Ansatz, der alle relevanten Überlegungen erfassen kann. Keine dieser Probleme ist vollständig einzigartig für marine Systeme, und daher werden ähnliche Probleme und Lösungen für viele Organismen unabhängig vom Lebensraum geteilt. Hier skizzieren wir Ziele und räumliche Ansätze für die Landschaftsgenomik mit einem Schwerpunkt auf marinen Systemen und überblicken die wachsende empirische Literatur zur Seascapengenomik. Wir überblicken etablierte Werkzeuge und Ansätze und heben vielversprechende neue Strategien hervor, um ausgewählte Probleme zu überwinden, einschließlich einer Strategie zur räumlichen Optimierung der Stichprobenahme. Trotz der vielen Herausforderungen argumentieren wir, dass marine Systeme besonders gut geeignet sein könnten, um Kandidaten-Genomregionen unter umweltvermittelter Selektion zu identifizieren, und dass Seascapengenomik-Ansätze besonders nützlich sind, um robuste Locus-Umwelt-Assoziationen zu identifizieren.",
    url = "https://doi.org/10.1093/cz/zow067",
    doi = "10.1093/cz/zow067",
    openalex = "W2463608285",
    references = "doi101093czzow088, doi101111eva12288"
}

Sehr fruchtbare marine Arten mit dispersiven Lebenszyklusphasen weisen oft große Populationsgrößen und weite geografische Verbreitungsgebiete auf. Folglich wird erwartet, dass sie eine reduzierte genetische Drift, eine effiziente Selektion, die durch häufige adaptive Mutationen angetrieben wird, und hohe Migrationslasten erfahren. Dies hat wichtige Konsequenzen für das Verständnis, wie lokale Anpassung im Meer voranschreitet. Eine zentrale Fragestellung dabei betrifft die genetische Architektur, die Fitnessmerkmale zugrunde liegt. Die Theorie sagt voraus, dass Anpassung viele Gene umfassen kann, jedoch mit einer hohen Varianz in der Effektgröße. Daher kann der Effekt der Selektion auf Allelfrequenzen für Loci mit der größten Effektgröße erheblich sein, aber für Gene mit kleiner Effektgröße unbedeutend. In einem solchen Kontext hängt die Leistungsfähigkeit genomischer Methoden zur Aufklärung der genetischen Grundlage der Anpassung vom Anteil der adaptiven genetischen Varianz ab, der durch die kumulative Wirkung von Ausreißer-Loci erklärt wird. Hier befassen wir uns mit einigen methodischen Herausforderungen, die mit der Erkennung lokaler Anpassung unter Verwendung molekularer Ansätze verbunden sind. Wir geben einen Überblick über Genome-Scan-Methoden zur Erkennung von Selektion, einschließlich solcher, die komplexe demografische Modelle annehmen, die die räumliche Populationsstruktur besser beschreiben. Anschließend konzentrieren wir uns auf quantitative Genetik-Ansätze, die nach Genotyp-Phänotyp-Assoziationen auf verschiedenen genomischen Skalen suchen, einschließlich genomweiter Methoden, die den kumulativen Effekt von Varianten bewerten. Wir argumentieren, dass die begrenzte Leistungsfähigkeit von Einzellocus-Tests durch die Verwendung von polygenen Scores zur Schätzung der gemeinsamen Beitrag von Kandidaten-Varianten zur phänotypischen Variation gemildert werden kann.

@article{doi101093czzow088,
    author = "Gagnaire, Pierre‐Alexandre und Gaggiotti, Oscar E.",
    title = "Detecting polygenic selection in marine populations by combining population genomics and quantitative genetics approaches",
    year = "2016",
    journal = "Current Zoology",
    abstract = "Highly fecund marine species with dispersive life-history stages often display large population sizes and wide geographic distribution ranges. Consequently, they are expected to experience reduced genetic drift, efficient selection fueled by frequent adaptive mutations, and high migration loads. This has important consequences for understanding how local adaptation proceeds in the sea. A key issue in this regard, relates to the genetic architecture underlying fitness traits. Theory predicts that adaptation may involve many genes but with a high variance in effect size. Therefore, the effect of selection on allele frequencies may be substantial for the largest effect size loci, but insignificant for small effect genes. In such a context, the performance of population genomic methods to unravel the genetic basis of adaptation depends on the fraction of adaptive genetic variance explained by the cumulative effect of outlier loci. Here, we address some methodological challenges associated with the detection of local adaptation using molecular approaches. We provide an overview of genome scan methods to detect selection, including those assuming complex demographic models that better describe spatial population structure. We then focus on quantitative genetics approaches that search for genotype-phenotype associations at different genomic scales, including genome-wide methods evaluating the cumulative effect of variants. We argue that the limited power of single locus tests can be alleviated by the use of polygenic scores to estimate the joint contribution of candidate variants to phenotypic variation.",
    url = "https://doi.org/10.1093/cz/zow088",
    doi = "10.1093/cz/zow088",
    openalex = "W2518584709",
    references = "doi101007bf00484222, doi101038nature08185, doi101038nbt1486, doi101038ng608, doi101038ng686, doi101046j14390388200200356x, doi101073pnas0506580102, doi101093genetics1233585, doi101111j14610248200400684x, doi101111mec13360, doi101159000353879, doi1023072529912, powers1978biochemical"
}

Chaotische genetische Fleckenhaftigkeit (CGP) bezieht sich auf überraschende Muster räumlicher und zeitlicher genetischer Struktur, die bei einigen marinen Arten in einer Skala beobachtet werden, in der genetische Variation durch Genfluss über die Larvenverbreitung effizient homogenisiert werden sollte. Hier überblicken und diskutieren wir 4 Mechanismen, die solche unerwarteten Muster erzeugen könnten: Selektion, Sweepstakes-Reproduktionserfolg, kollektive Verbreitung und zeitliche Verschiebungen in lokalen Populationsdynamiken. Erstens überblicken wir Beispiele, bei denen genetische Differenzierung an spezifischen Loci durch diversifizierende Selektion angetrieben wurde, was historisch der erste Prozess war, der zur Erklärung von CGP herangezogen wurde. Zweitens wenden wir uns neutralen demografischen Prozessen zu, die genome-weite Effekte antreiben können, und deren Auswirkungen auf CGP verstärkt werden können, wenn sie zusammenwirken. Wir diskutieren, wie der Sweepstakes-Reproduktionserfolg die genetische Drift beschleunigt und somit genetische Struktur erzeugen kann, sofern der Genfluss nicht zu stark ist. Kollektive Verbreitung ist ein weiterer Mechanismus, durch den genetische Struktur unabhängig von der Intensität der Verbreitung aufrechterhalten werden kann, da sie verhindern kann, dass Larvenkohorten vollständig gemischt werden. Theoretische Analysen sowohl der Sweepstakes- als auch der kollektiven Verbreitungsideen werden vorgestellt. Schließlich diskutieren wir eine Idee, die weniger Beachtung gefunden hat als die anderen zuvor genannten, nämlich zeitliche Verschiebungen in lokalen Populationsdynamiken.

@article{doi101093czzow094,
    author = "Eldon, Bjarki und Riquet, Florentine und Yearsley, Jon M. und Jollivet, Didier und Broquet, Thomas",
    title = "Aktuelle Hypothesen zur Erklärung genetischen Chaos unter dem Meer",
    year = "2016",
    journal = "Current Zoology",
    abstract = "Chaotische genetische Fleckenhaftigkeit (CGP) bezieht sich auf überraschende Muster räumlicher und zeitlicher genetischer Struktur, die bei einigen marinen Arten in einer Skala beobachtet werden, in der genetische Variation durch Genfluss über die Larvenverbreitung effizient homogenisiert werden sollte. Hier überblicken und diskutieren wir 4 Mechanismen, die solche unerwarteten Muster erzeugen könnten: Selektion, Sweepstakes-Reproduktionserfolg, kollektive Verbreitung und zeitliche Verschiebungen in lokalen Populationsdynamiken. Erstens überblicken wir Beispiele, bei denen genetische Differenzierung an spezifischen Loci durch diversifizierende Selektion angetrieben wurde, was historisch der erste Prozess war, der zur Erklärung von CGP herangezogen wurde. Zweitens wenden wir uns neutralen demografischen Prozessen zu, die genome-weite Effekte antreiben können, und deren Auswirkungen auf CGP verstärkt werden können, wenn sie zusammenwirken. Wir diskutieren, wie der Sweepstakes-Reproduktionserfolg die genetische Drift beschleunigt und somit genetische Struktur erzeugen kann, sofern der Genfluss nicht zu stark ist. Kollektive Verbreitung ist ein weiterer Mechanismus, durch den genetische Struktur unabhängig von der Intensität der Verbreitung aufrechterhalten werden kann, da sie verhindern kann, dass Larvenkohorten vollständig gemischt werden. Theoretische Analysen sowohl der Sweepstakes- als auch der kollektiven Verbreitungsideen werden vorgestellt. Schließlich diskutieren wir eine Idee, die weniger Beachtung gefunden hat als die anderen zuvor genannten, nämlich zeitliche Verschiebungen in lokalen Populationsdynamiken.",
    url = "https://doi.org/10.1093/cz/zow094",
    doi = "10.1093/cz/zow094",
    openalex = "W2509367417",
    references = "doi101093czzow088"
}

Der oxidative Phosphorylierungsweg (OxPhos) ist für die meisten aeroben ATP-Produktion verantwortlich und ist der einzige Weg, der sowohl nukleär als auch mitochondrial kodierte Proteine aufweist. Die Bedeutung der Wechselwirkungen zwischen diesen beiden Genomen hat in jüngster Zeit mehr Aufmerksamkeit erhalten, aufgrund ihrer potenziellen evolutionären Auswirkungen und wie sie die menschliche Gesundheit und Krankheiten beeinflussen können. Bei vielen verschiedenen Organismen beeinflussen gesunde nukleäre und mitochondriale Genomhybriden zwischen Arten oder unter entfernt liegenden Populationen innerhalb einer Art die Fitness und OxPhos-Funktionen. Was jedoch weniger verstanden wird, ist, ob diese Wechselwirkungen Individuen innerhalb einer einzelnen natürlichen Population beeinflussen. Die Bedeutung dieses Einflusses hängt von der Stärke der Selektion für mito-nukleäre Wechselwirkungen ab. Wir untersuchten, ob mito-nukleäre Wechselwirkungen Allelfrequenzen für ~11.000 nukleäre SNPs innerhalb einer einzelnen, natürlichen Fundulus heteroclitus-Population verändern, die zwei divergente mitochondriale Haplotypen (mt-Haplotypen) enthält. Zwischen den beiden mt-Haplotypen gibt es signifikante nukleäre Allelfrequenzunterschiede für 349 SNPs mit einem p-Wert von 1% (236 mit 10% FDR). Im Gegensatz zum Rest des Genoms bilden diese 349 Ausreißer-SNPs zwei Gruppen, die mit jedem mt-Haplotyp assoziiert sind, wobei eine Minderheit der Individuen gemischte Abstammung aufweist. Wir verwenden diese gemischte Abstammung in Kombination mit dem mt-Haplotyp als polygenen Faktor, um einen signifikanten Anteil der individuellen OxPhos-Variation zu erklären. Diese Daten deuten darauf hin, dass mito-nukleäre Wechselwirkungen die kardiale OxPhos-Funktion beeinflussen. Die 349 Ausreißer-SNPs treten in Genen auf, die an der Regulation von Stoffwechselprozessen beteiligt sind, sind aber nicht direkt mit den 79 nukleären OxPhos-Proteinen assoziiert. Daher postulieren wir, dass die Evolution von mito-nukleären Wechselwirkungen die OxPhos-Funktion beeinflusst, indem sie upstream von OxPhos wirkt.

@article{doi101371journalpgen1006517,
    author = "Baris, Tara Z. und Wagner, Dominique N. und Dayan, David I. und Du, Xiao und Blier, Pierre und Pichaud, Nicolas und Oleksiak, Marjorie F. und Crawford, D. L.",
    title = "Evolved genetic and phenotypic differences due to mitochondrial-nuclear interactions",
    year = "2017",
    journal = "PLoS Genetics",
    abstract = "Der oxidative Phosphorylierungsweg (OxPhos) ist für die meisten aeroben ATP-Produktion verantwortlich und ist der einzige Weg, der sowohl nukleär als auch mitochondrial kodierte Proteine aufweist. Die Bedeutung der Wechselwirkungen zwischen diesen beiden Genomen hat in jüngster Zeit mehr Aufmerksamkeit erhalten, aufgrund ihrer potenziellen evolutionären Auswirkungen und wie sie die menschliche Gesundheit und Krankheiten beeinflussen können. Bei vielen verschiedenen Organismen beeinflussen gesunde nukleäre und mitochondriale Genomhybriden zwischen Arten oder unter entfernt liegenden Populationen innerhalb einer Art die Fitness und OxPhos-Funktionen. Was jedoch weniger verstanden wird, ist, ob diese Wechselwirkungen Individuen innerhalb einer einzelnen natürlichen Population beeinflussen. Die Bedeutung dieses Einflusses hängt von der Stärke der Selektion für mito-nukleäre Wechselwirkungen ab. Wir untersuchten, ob mito-nukleäre Wechselwirkungen Allelfrequenzen für \textasciitilde 11.000 nukleäre SNPs innerhalb einer einzelnen, natürlichen Fundulus heteroclitus-Population verändern, die zwei divergente mitochondriale Haplotypen (mt-Haplotypen) enthält. Zwischen den beiden mt-Haplotypen gibt es signifikante nukleäre Allelfrequenzunterschiede für 349 SNPs mit einem p-Wert von 1\% (236 mit 10\% FDR). Im Gegensatz zum Rest des Genoms bilden diese 349 Ausreißer-SNPs zwei Gruppen, die mit jedem mt-Haplotyp assoziiert sind, wobei eine Minderheit der Individuen gemischte Abstammung aufweist. Wir verwenden diese gemischte Abstammung in Kombination mit dem mt-Haplotyp als polygenen Faktor, um einen signifikanten Anteil der individuellen OxPhos-Variation zu erklären. Diese Daten deuten darauf hin, dass mito-nukleäre Wechselwirkungen die kardiale OxPhos-Funktion beeinflussen. Die 349 Ausreißer-SNPs treten in Genen auf, die an der Regulation von Stoffwechselprozessen beteiligt sind, sind aber nicht direkt mit den 79 nukleären OxPhos-Proteinen assoziiert. Daher postulieren wir, dass die Evolution von mito-nukleären Wechselwirkungen die OxPhos-Funktion beeinflusst, indem sie upstream von OxPhos wirkt.",
    url = "https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1006517",
    doi = "10.1371/journal.pgen.1006517",
    openalex = "W2598891531",
    references = "doi101111j1365294x201105290x, doi101111j155856461990tb04277x"
}

Die evolutionäre Genetik hat sich lange mit der Frage beschäftigt, wie funktionelle Gene unter Selektion in natürlichen Populationen polymorph bleiben. Ausgangspunkt ist die Annahme, dass natürliche Selektion letztlich eine Manifestation ökologischer Prozesse ist. Wir beleuchten einen unterbetonten und möglicherweise ubiquitären ökologischen Effekt, der fundamentale Auswirkungen auf die Aufrechterhaltung genetischer Variation haben kann. Negative Frequenzabhängigkeit ist eine gut etablierte emergente Eigenschaft der Dichteabhängigkeit in der Ökologie, da die relative Profitabilität verschiedener Modi der Ausbeutung oder Nutzung begrenzter Ressourcen tendenziell umgekehrt proportional zu ihrer Häufigkeit in einer Population ist. Wir schlagen vor, dass dies häufig eine negative frequenzabhängige Selektion (NFDS) auf Loci mit großen Effekten erzeugen kann, die rateabhängige physiologische Prozesse, wie den Stoffwechsel, beeinflussen, die phänotypisch als Polymorphismus in Syndromen des „Pace-of-Life" manifestiert sind. Wenn ein solcher Locus unter NFDS ein stabiles Polymorphismus mit intermediärer Frequenz zeigt, sollte dies epistatische Selektion erzeugen, die potenziell eine große Anzahl von Loci mit geringeren Effekten auf Merkmale der Lebensgeschichte (LH) umfasst. Wenn alternative Allele an solchen Loci sign-Epistase mit einem Locus mit großem Effekt zeigen, wird diese assoziative NFDS die Aufrechterhaltung polygener Variation in LH-Genen fördern. Wir geben Beispiele für die Art der Loci mit großen Effekten, die beteiligt sein könnten, und schlagen empirische Wege vor, die uns besser über die Bedeutung und Reichweite dieses Prozesses informieren können.

@article{doi101111mec17062,
    author = "Arnqvist, Göran und Rowe, Locke",
    title = "Ecology, the pace‐of‐life, epistatische Selektion und die Aufrechterhaltung genetischer Variation in Genen der Lebensgeschichte",
    year = "2023",
    journal = "Molecular Ecology",
    abstract = "Die evolutionäre Genetik hat sich lange mit der Frage beschäftigt, wie funktionelle Gene unter Selektion in natürlichen Populationen polymorph bleiben. Ausgangspunkt ist die Annahme, dass natürliche Selektion letztlich eine Manifestation ökologischer Prozesse ist. Wir beleuchten einen unterbetonten und möglicherweise ubiquitären ökologischen Effekt, der fundamentale Auswirkungen auf die Aufrechterhaltung genetischer Variation haben kann. Negative Frequenzabhängigkeit ist eine gut etablierte emergente Eigenschaft der Dichteabhängigkeit in der Ökologie, da die relative Profitabilität verschiedener Modi der Ausbeutung oder Nutzung begrenzter Ressourcen tendenziell umgekehrt proportional zu ihrer Häufigkeit in einer Population ist. Wir schlagen vor, dass dies häufig eine negative frequenzabhängige Selektion (NFDS) auf Loci mit großen Effekten erzeugen kann, die rateabhängige physiologische Prozesse, wie den Stoffwechsel, beeinflussen, die phänotypisch als Polymorphismus in Syndromen des „Pace-of-Life" manifestiert sind. Wenn ein solcher Locus unter NFDS ein stabiles Polymorphismus mit intermediärer Frequenz zeigt, sollte dies epistatische Selektion erzeugen, die potenziell eine große Anzahl von Loci mit geringeren Effekten auf Merkmale der Lebensgeschichte (LH) umfasst. Wenn alternative Allele an solchen Loci sign-Epistase mit einem Locus mit großem Effekt zeigen, wird diese assoziative NFDS die Aufrechterhaltung polygener Variation in LH-Genen fördern. Wir geben Beispiele für die Art der Loci mit großen Effekten, die beteiligt sein könnten, und schlagen empirische Wege vor, die uns besser über die Bedeutung und Reichweite dieses Prozesses informieren können.",
    url = "https://doi.org/10.1111/mec.17062",
    doi = "10.1111/mec.17062",
    openalex = "W4382632412",
    references = "doi101093icbicz124"
}

Signale der natürlichen Selektion können in Systemen mit hohem Genfluss schnell erodiert werden, was Bemühungen zur Aufklärung von Art und Weise sowie Zeitpunkt der genetischen Anpassung im Ozean einschränkt. Dieses langjährige, ungelöste Thema in der Ökologie und der Evolution hat eine erneute Bedeutung erlangt, da sich ändernde Umweltbedingungen Ausbreitungen vorantreiben, die möglicherweise schnelle evolutionäre Reaktionen erfordern. Ein Beispiel hierfür ist der Kellet's whelk (Kelletia kelletii), eine häufige subtidale Gastropode mit einer pelagischen Larvendauer von etwa 40 bis 60 Tagen, die ihren biogeografischen Bereich in den 1970er Jahren um mehr als 300 km nach Norden ausweitete. Um genetische Anpassung zu testen, führten wir eine Reihe experimenteller Kreuzungen mit Erwachsenen des Kellet's whelk durch, die aus ihrem historischen (HxH) und ihrem kürzlich ausgedehnten Verbreitungsgebiet (ExE) gesammelt wurden, und führten RNA-Seq an Nachkommen durch, die wir in einer gemeinsamen Garten-Umgebung aufzogen. Wir identifizierten 2770 unterschiedlich exprimierten Gene (DEGs) zwischen 54 Nachkommensamples, die entweder nur historischen (HxH-Nachkommen) oder ausgedehnten (ExE-Nachkommen) Ursprung besaßen. Unter Verwendung von SNPs, die direkt aus den DEGs abgerufen wurden, wiesen wir Samples mit bekanntem Ursprung mit beispielloser Genauigkeit für eine marine Art (92,6 % und 94,5 % für HxH- und ExE-Nachkommen, jeweils) ihrem Ursprungsgebiet zu. Der SNP mit der höchsten prädiktiven Bedeutung trat auf der Triosephosphat-Isomerase (TPI) auf, einem essentiellen metabolischen Enzym, das an der Reaktion auf Kältestress beteiligt ist. TPI war signifikant hochreguliert und enthielt eine nicht-synonyme Mutation im ausgedehnten Verbreitungsgebiet. Unsere Ergebnisse ebneten den Weg für die genaue Identifizierung von Mustern der Ausbreitung, des Genflusses und der Populationsvernetzung im Ozeal, indem sie demonstrieren, dass experimentelle Transkriptomik Mechanismen aufdecken kann, wie marine Organismen auf sich ändernde Umweltbedingungen reagieren.

@article{doi101111mec17511,
    author = "Lee, Andy und Daniels, Benjamin N. und Hemstrom, William und López, Cataixa und Kagaya, Yuki und Kihara, Daisuke und Davidson, Jean M. und Toonen, Robert J. und White, Crow und Christie, Mark R.",
    title = "Genetische Anpassung trotz hoher Genfluss in einer sich ausbreitenden Population",
    year = "2024",
    journal = "Molecular Ecology",
    abstract = "Signale der natürlichen Selektion können in Systemen mit hohem Genfluss schnell erodiert werden, was Bemühungen zur Aufklärung von Art und Weise sowie Zeitpunkt der genetischen Anpassung im Ozean einschränkt. Dieses langjährige, ungelöste Thema in der Ökologie und der Evolution hat eine erneute Bedeutung erlangt, da sich ändernde Umweltbedingungen Ausbreitungen vorantreiben, die möglicherweise schnelle evolutionäre Reaktionen erfordern. Ein Beispiel hierfür ist der Kellet's whelk (Kelletia kelletii), eine häufige subtidale Gastropode mit einer pelagischen Larvendauer von etwa 40 bis 60 Tagen, die ihren biogeografischen Bereich in den 1970er Jahren um mehr als 300 km nach Norden ausweitete. Um genetische Anpassung zu testen, führten wir eine Reihe experimenteller Kreuzungen mit Erwachsenen des Kellet's whelk durch, die aus ihrem historischen (HxH) und ihrem kürzlich ausgedehnten Verbreitungsgebiet (ExE) gesammelt wurden, und führten RNA-Seq an Nachkommen durch, die wir in einer gemeinsamen Garten-Umgebung aufzogen. Wir identifizierten 2770 unterschiedlich exprimierten Gene (DEGs) zwischen 54 Nachkommensamples, die entweder nur historischen (HxH-Nachkommen) oder ausgedehnten (ExE-Nachkommen) Ursprung besaßen. Unter Verwendung von SNPs, die direkt aus den DEGs abgerufen wurden, wiesen wir Samples mit bekanntem Ursprung mit beispielloser Genauigkeit für eine marine Art (92,6 % und 94,5 % für HxH- und ExE-Nachkommen, jeweils) ihrem Ursprungsgebiet zu. Der SNP mit der höchsten prädiktiven Bedeutung trat auf der Triosephosphat-Isomerase (TPI) auf, einem essentiellen metabolischen Enzym, das an der Reaktion auf Kältestress beteiligt ist. TPI war signifikant hochreguliert und enthielt eine nicht-synonyme Mutation im ausgedehnten Verbreitungsgebiet. Unsere Ergebnisse ebneten den Weg für die genaue Identifizierung von Mustern der Ausbreitung, des Genflusses und der Populationsvernetzung im Ozean, indem sie demonstrieren, dass experimentelle Transkriptomik Mechanismen aufdecken kann, wie marine Organismen auf sich ändernde Umweltbedingungen reagieren.",
    url = "https://doi.org/10.1111/mec.17511",
    doi = "10.1111/mec.17511",
    openalex = "W4402094791",
    references = "doi101002evl3189"
}