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Molecular trade-offs between adaptation to salinity and immunity in three-spined sticklebacks

Description du projet

Comprendre l’évolution adaptative des organismes marins en réponse aux changements environnementaux

L’épinoche (Gasterosteus aculeatus) est un organisme modèle important pour les biologistes de l’évolution qui étudient les changements génétiques liés à l’adaptation à de nouveaux environnements. Le projet EPI-TRADEOFF, financé par l’UE, utilisera G. aculeatus, dans la mer Baltique; pour étudier la variation de la salinité des océans et l’altération de la communauté parasitaire qui en découle en raison du changement climatique. L’initiative identifiera les compromis osmorégulation‑immunité induits par la méthylation de l’ADN afin de mettre en lumière les interactions de la méthylation au sein des groupes de gènes ainsi que leur expression. Les données générées seront utilisées pour tester l’introduction de compromis par l’infection et les variations de la salinité chez G. aculeatus, ce qui nous permettra de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de la plasticité phénotypique chez les organismes marins ainsi que leur influence sur l’évolution adaptative.

Objectif

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.

Champ scientifique

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.

Coordinateur

QUEEN MARY UNIVERSITY OF LONDON
Contribution nette de l'UE
€ 212 933,76
Adresse
327 MILE END ROAD
E1 4NS London
Royaume-Uni

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Région
London Inner London — West Camden and City of London
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 212 933,76