Michael Nowak

Bilde av Michael Nowak
English version of this page
Telefon +47-22851750
Mobiltelefon +47-91386679
Rom Rom 112B Lids hus, (Botanisk museum)
Brukernavn
Besøksadresse Sars gate 1 None 0562 OSLO
Postadresse Postboks 1172, Blindern 0318 OSLO

Bakgrunn

  • Ph.D. Biologi, 2010, Duke universitet (USA), Institutt for biologi
  • M.S. Botanikk, 2004, Universitetet i Oklahoma (USA), Institutt for botanikk og mikrobiologi
  • B.S. Biologi 2002, Universitetet i Wisconsin-Stevens Point (USA), Institutt for biologi

Tidligere stillinger

  • Postdoktor, 2014 - 2015, SciLifeLab, Universitetet i Stockholm (Sverige)
  • “Oberassistant”, 2011– 2014, Institutt for botanisk systematikk, Universitetet i Zürich (Sveits)

Forskning

Jeg er en evolusjonsbiolog som bruker moderne forskningsmetoder til å studere grunnleggende prosesser ansvarlige for jordas spektakulære plantediversitet. Spesielt har mitt arbeid til formål å forstå de evolusjonære årsakene og konsekvensene av ulike reproduksjonsformer og artsdannelsesprosesser i planter. Ved å utnytte moderne DNA-sekvenseringsteknikker og et bredt spekter av analytiske tilnærminger, inkludert helgenomsekvensering, kvantitativ genetikk, populasjonsgenetikk, fylogenetiske analyser og bioinformatikk, utvider min forskning kunnskapen om det genetiske grunnlaget for planteevolusjon.

Evolusjon av reproduksjonsformer hos planter

Ulike reproduksjonsformer hos planter (f.eks. ukjønnet formering, selvbefruktning og utkryssning) er uttrykt gjennom en rekke genetiske og morfologiske mekanismer som har viktige konsekvenser for den genetiske sammensetningen i populasjoner. Til tross for både utbredelsen og betydningen av slike mekanismer i blomsterplanter, vet man svært lite om hvilke gener som er bestemmende for reproduksjonsform og hvilke funksjoner slike gener har. I min forskning, jobber jeg mot å forstå funksjon og evolusjon av gener knyttet til ulike former for reproduksjon og de evolusjonære konsekvensene av endringer i disse.

Under min doktorgrad jobbet jeg med å karakterisere områder i genomet ansvarlige for selvinkompatibilitet (en barriere mot å befrukte seg selv) i kaffetrær (kaffeplanteslekten i maurefamilien;.Nowak m.fl. 2011). Ved å sammenligne ulike genvarianter ansvarlige for selvinkompatibilitet i mauritiske versus gassiske og afrikanske kaffetrær, kunne vi beregne størrelsen på populasjonen som en gang koloniserte Mauritius for ca. 2 millioner år siden (Nowak m.fl. 2014). Mitt fremtidige arbeid vil fortsette langs disse linjene og vil fokusere på utbredelsen av ulike genvarianter for selvinkompatibilitet i maurefamilien, samt å karakterisere den hannlige delen av selvinkompatibilitetsmekanismen.

Siden jeg ble ferdig med doktorgraden har min forskning på reproduksjonsformer hos planter blitt utvidet til en spesiell type selvinkompatibilitetsmekanisme kalt heterostyli i nøkleblomfamilien (Primulaceae). Heterostyli er et system hvor en populasjon består av to (eller flere) blomstertyper og hvor krysninger mellom to ulike blomstertyper er eneste mulige reproduksjonsform. Ved hjelp av helgenomsekvensering og transkriptom-sammenligning, identifiserte vi et sett av gener ansvarlige for heterostyli i marianøkleblom, Primula veris (Nowak et al. 2015). For tiden holder jeg på å utvide denne strategien til å inkludere et større sett av heterostyle planter fra ulike plantefamilier. Målet er å kunne evaluere om denne relativt vanlige reproduksjonsformen har evolvert på samme måte i ulike utviklingslinjer.

Artsdannelsesgenetikk hos planter

Artsdannelse er prosessen hvor en art deler seg i to. Det spektakulære mangfoldet av organismer som i dag eksisterer på jorda har sitt opphav i denne. Til tross for den klare betydningen av artsdannelse, vet vi svært lite om de genetiske mekanismene som stopper nylig splittede arter fra å krysse seg med hverandre og som dermed opprettholder reproduktiv isolasjon. Min artsforskning er en del av SpArc-prosjektet ved Naturhistorisk museum, der vi tar sikte på å bruke kvantitativ genetikk og helgenomsekvensering for å identifisere den genetiske arkitekturen bak reproduktiv isolasjon mellom nylig separerte populasjoner av snørublom (Draba nivalis) og polarskjørbuksurt (Cochlearia groenlandica) fra Alaska og Norge.

Vi planlegger også å gjøre et enormt krysningseksperiment der målet er å identifisere de populasjonsgenetiske og demografiske parameterne som påvirker evolusjonsraten for reproduktive barrierer innen en art. For dette eksperimentet har vi samlet arter fra korsblomstfamilien (Brassicaceae) i områdene rundt Middelhavet og det overordnede målet er å identifisere hva som gjør at det innen en art kan dannes mange reproduktivt atskilte, men morfologisk like linjer (såkalte kryptiske arter).  

Utvikling av programvare

SNAPE - Single Node Age Prior Estimator

Dette verktøyet ble utviklet for å beregne forhåndsinnstillinger for beregning av splittelsestid basert på en relativt komplett utredning av fossildata fra en enkelt klade av interesse. Slike forhåndsinnstillingsutbredelser kan bli implementert i de fleste populære pakker for estimering av splittelsestid. Brukeren må gi de stratigrafiske rekkeviddene av fossilene som hører til kladen av interesse og et anslag av eksisterende diversitet i kladen. Se Nowak m.fl. (2013) for mer informasjon om det teoretiske rammeverket og den analytiske tilnærmingen. SNAPE er en gratis programvare og er tilgjengelig for nedlastning her.

Publikasjoner

  • Nowak, MD, G Russo, R Schlapbach, M Lenhard, CN Huu, E Conti. 2015. The draft genome of Primula veris yields insights into the molecular basis of heterostyly. Genome Biology 16:12.
  • Nowak, MD, BC Haller, AD Yoder. 2014. The founding of Mauritian endemic coffee trees by a synchronous long-distance dispersal event. Journal of Evolutionary Biology, 27:1229-1239.
  • Nowak, MD, C Simpson, AB Smith, and DJ Zwickl. 2013. A simple method for estimating informative node age priors for the fossil calibration of molecular divergence time analyses. PLoS ONE, 8(6): e66245.
  • Nowak, MD, AP Davis, and AD Yoder. 2012. Sequence data from new plastid and nuclear COSII regions resolves early diverging lineages in Coffea (Rubiaceae). Systematic Botany, 37(4):995-1005.
  • Nowak, MD, AP Davis, F Anthony, and AD Yoder. 2011. Expression and trans-specific polymorphism of self-incompatibility RNases in Coffea (Rubiaceae). PLoS ONE, 6(6): e21019.
  • Yoder AD, and MD Nowak. 2006. Has Vicariance or Dispersal been the Predominant Biogeographic Force in Madagascar? Only Time will Tell. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, v.37.

Se Michael Nowaks Google Scholar-profil for full publikasjonsliste

Publisert 7. aug. 2014 14:37 - Sist endret 19. feb. 2016 15:17