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Dr. Patrick Kück

ZentrumCV
  • Wissenschaftler

Margarethe Koenig Synapse
Friedrich-Hirzebruch-Allee 3
53115 Bonn

Tel.: +49 228 9122 404
E-Mail: p.kueck@leibniz-lib.de

Forschungsprofil

Ich arbeite als Evolutionsbiologe an der Schnittstelle von Phylogenomik, methodischer Entwicklung und Biodiversitätsforschung. Im Zentrum meiner Forschung steht die Frage, wann genomische Datensätze verlässliche phylogenetische Informationen liefern und wann sie durch Konflikte, Rauschen oder systematische Verzerrungen dominiert werden. 


Ein zentrales Ziel meiner Arbeit ist es, echte evolutionäre Prozesse von irrefhrenden Signalanteilen zu unterscheiden, die beispielsweise durch Modellverletzungen, kompositionelle Heterogenität oder Long-Branch-Effekte entstehen. Dabei untersuche ich gezielt, unter welchen Bedingungen selbst große Datensätze keine eindeutige phylogenetische Auflösung ermglichen und wo grundlegende Grenzen der Inferenz liegen.
Zur Bearbeitung dieser Fragestellungen entwickle ich quartettbasierte Analyseansätze, insbesondere den Ansatz SeaLion, der phylogenetisches Signal auf feiner Ebene analysiert und sowohl Unterstützung als auch Konflikt systematisch quantifiziert. Dieser Ansatz ermöglicht es, irrefhrende Signalanteile gezielt zu identifizieren und phylogenetische Ergebnisse kritisch zu bewerten.


Meine Forschung verbindet methodische Entwicklungen mit empirischen Analysen zentraler evolutionärer Radiationen, darunter Palaeognathae, Xenacoelomorpha und Myriapoda. Diese Arbeiten zeigen, dass selbst umfangreiche genomische Datensätze anhaltende und strukturierte Konflikte enthalten können und verdeutlichen grundlegende Grenzen der phylogenetischen Auflösbarkeit sowie die Notwendigkeit von Ansätzen, die Unsicherheit explizit bercksichtigen.

Forschungsinteressen

  • Phylogenomik und Rekonstruktion tiefer evolutionrer Beziehungen
  • Analyse phylogenetischer Signale, Konflikte und Unsicherheiten
  • Systematische Fehlerquellen in der molekularen Phylogenetik
  • Unvollstndige Liniensortierung und Introgression
  • Entwicklung quartettbasierter Inferenzmethoden
  • Bewertung der Datenqualitt in genomischen Datenstzen
  • Evolution zentraler Linien innerhalb der Metazoa

 

Internationale Kooperationen

  • Research Associate, Field Museum of Natural History, Chicago, USA
  • Research Associate, Natural History Museum, London, Vereinigtes Königreich
  • Internationale wissenschaftliche Kooperationen in Phylogenomik, Systematik und Biodiversittsforschung

 

Wissenschaftliche Kernkompetenzen

  • Methodenentwicklung

    Entwicklung von auf Quartetten basierenden Ansätzen zur Bewertung phylogenetischer Signale und zur Identifizierung systematischer Verzerrungen in phylogenomischen Datensätzen.

  • Diagnostik phylogenomischer Datensätze

    Entwicklung von Analyse-Tools zur Erkennung  heterogener Sequenzabweichungen und problematischer phylogenetischer Signale, darunter fallen Tools wie AliGROOVE und verwandte Ansätze.

  • Computational Workflows 

    Implementierung automatisierter Pipelines, die phylogenetische Rekonstruktion, Quartettanalysen und Visualisierung unter Verwendung von Perl, Python und R integrieren.

Software

  • SeaLion 

    Polarized quartet-based framework for assessing phylogenetic signal, conflict, and systematic bias in genomic datasets; NAR Genomics Bioinf. (2025). 

    SeaLion on GitHub

  • PENGUIN

     Perl-based software for quartet site-pattern analyses of aligned nucleotide and amino acid sequences; Cladistics (2017). 
     

    Penguin on GitHub

  • AliGROOVE

    Tool for visualizing heterogeneous sequence divergence and identifying derived sequences that may bias phylogenetic inference; BMC Bioinformatics (2014).

    AliGROOVE on GitHub

  • BaCoCa

     Base composition calculator for statistical analyses of sequence alignments and detection of phylogenetic bias; Mol. Phylogenet. Evol. (2014). 

    BaCoCa on GitHub

  • FASconCAT-G

    Software for editing, processing, and concatenating nucleotide, amino acid, and G structure alignments; Front. Zool. (2014). 

    FASconCAT-G on GitHub

  • AMARE

    Software for optimizing signal-to-noise ratios in AFLP datasets by detecting erroneous genotyping profiles; PLoS ONE (2012).

    AMARE on GitHub

  • AliCUT

    Companion tool for Aliscore to remove random-similarity positions from multiple sequence alignments.

    AliCUT on GitHub

Sämtliche software Tools sind auf meiner GitHub Seite verfügbar.

 

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