Description du projet
Étudier les mécanismes moléculaires de la coloration structurelle chez les oiseaux
La coloration structurelle, dont les ocelles ornementaux présents sur la queue des paons constituent un exemple caractéristique, sont à l’origine de certains des effets visuels les plus extraordinaires. Les couleurs structurelles des plumes d’oiseaux sont produites à la fois par une combinaison de pigments et par l’agencement précis de nanostructures qui interagissent chimiquement et physiquement. Cependant, les études existantes se concentrent principalement sur les aspects optiques et physiques de ce phénomène, laissant de côté ses mécanismes moléculaires sous-jacents encore peu étudiés. Le projet EYESPOT, financé par l’UE, permettra de déchiffrer les bases génétiques et cellulaires de la coloration structurelle en exploitant l’exceptionnelle diversité des mutations de la couleur du paon qui résulte de son élevage en captivité, et en étudiant les espèces sauvages qui présentent ce phénomène. Le projet intégrera des techniques et des compétences en génétique et en génomique, en biologie cellulaire et moléculaire, et en photonique.
Objectif
Structural colouration is widespread in nature and generates some of the most stunning visual effects known (e.g. eyespots in a peacock tail). In bird feathers, structural colours are produced by the combination of pigments and precise arrangements of nanostructures that interact both chemically and physically. Currently, almost all published studies on structural colour have focused on the optical and physical aspects of this phenomenon, while the underlying molecular mechanisms remain almost totally unexplored. This proposal seeks to decipher the genetic and cellular basis of structural colours by: 1) exploiting the extraordinary diversity of peacock colour mutants that have emerged from captive breeding, and 2) investigating wild bird species that exhibit structural colouration. My proposal is divided across four multidisciplinary aims that integrate techniques and expertise in the fields of genetics and genomics, cell and molecular biology, and photonics. Aim 1 will elucidate the nanoarchitectural basis of aberrant feather colouration in multiple Mendelian peacock mutants by combining microscopy, spectrophotometry, and chemical analysis of pigment content. Aim 2 will theoretically and experimentally model how abnormalities in the architecture of the photonic lattice result in aberrant light-scattering in these mutants. Aim 3 will combine genetic mapping together with molecular and functional genomic tools for experimental validation and identification of genes controlling the peacock colour phenotypes. Aim 4 will refine our understanding of the evolution of this trait in nature by combining transcriptomic and epigenomic data generated from wild bird species with comparative genomics across the entire avian phylogeny using publicly available genomes. Overall, these studies will significantly expand our understanding of the mechanics and molecular changes underlying a spectacular trait that constitutes a major component of bird phenotypic diversity.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
4485-661 VAIRAO, VILA DO CONDE
Portugal