Projektbeschreibung
Einblicke in die adaptive Evolution von Meeresorganismen als Reaktion auf Umweltveränderungen
Der dreistachlige Stichling (Gasterosteus aculeatus) ist ein wichtiger Beispielsorganismus in der Evolutionsbiologie, wenn es um genetische Veränderungen zur Anpassung an eine neue Umwelt geht. Das EU-finanzierte Projekt EPI-TRADEOFF wird anhand von G. aculeatus aus der Ostsee die Veränderungen des Salzgehalts des Meeres sowie die damit in Verbindung stehenden Veränderungen der Parasitengemeinschaft als Reaktion auf den Klimawandel untersuchen. Die Initiative wird den Ausgleich zwischen Osmoregulierung und Immunität durch DNS-Methylierung bestimmen, um Einblicke in die Wechselwirkungen der Methylierung innerhalb von Genclustern sowie deren Expression zu erhalten. Die gesammelten Daten werden dann verwendet, um die Einführung eines Ausgleichs durch Infektionen und Veränderungen des Salzgehaltes in G. aculeatus zu testen. Das wird unser Wissen über die Mechanismen, die der ökologischen Potenz in Meeresorganismen zugrunde liegen, sowie deren Einfluss auf adaptive Evolution ausweiten.
Ziel
Climate change and its consequences on the oceans represent major challenges for marine species, which either need to migrate to remain in their optimal niche or need to adapt to avoid extinction. While the genetics and genomics of adaptation are well studied to predict the future state of marine biodiversity, major gaps remain about the role and mechanisms of phenotypic plasticity within and across generations. Particularly, climate change is multifold and non-parallel stressors limit evolution: indeed, organisms cannot allocate infinite resources into all responses, and trade-offs therefore emerge. Because stressors are often investigated in isolation, our overall understanding of molecular trade-offs is limited. In this project, we will study the impact of two major concomitant challenges induced by climate change, namely the change in ocean salinity and the associated change in the parasite community. We will use the three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus) fish from the Baltic Sea, which has been coined a “time machine” because of its rapid salinity change mimicking the future of the oceans. We will investigate the osmoregulation-immunity trade-offs mediated by DNA methylation. After identifying these trade-offs, we will use a network approach to shed lights on the interactions of methylation within gene clusters, and their expression (RNA-seq). We will use data generated by the hosting group on (1) natural populations of the Baltic Sea and (2) experimental acclimation to salinity, completed by a common garden experiment testing the induction of trade-offs by both parasite infection and salinity change. This project will advance our understanding of the mechanisms of phenotypic plasticity in marine organisms and their consequences on adaptive evolution.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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