Descrizione del progetto
Il DNA antico chiarisce la risposta evolutiva alla nuova pressione selettiva
Il sequenziamento del DNA a partire da campioni antichi distanziati temporalmente contribuisce a rispondere a interrogativi in merito ai cambiamenti ecologici e alle nuove pressioni selettive mediante la quantificazione dei parametri ecologici e genetici raccolti nel corso della traiettoria di cambiamento. Avvalendosi di esperimenti naturali e di sistemi di studio ben noti in fase di evoluzione, il progetto EXPLOAD, finanziato dall’UE, approfondirà l’adattamento parallelo all’acqua dolce dello spinarello marino attraverso l’aumento di frequenza degli alleli associati a questo tipo di acqua. I rapidi cambiamenti climatici globali attualmente in corso rappresentano nuove pressioni selettive e lo studio delle dinamiche relative alla selezione naturale fornirà informazioni sul potenziale destino della biodiversità. Mediante l’applicazione di un approccio basato sulla paleogenomica ai campioni racconti nel corso del continuum evolutivo, EXPLOAD cercherà di stabilire se esiste un costo a livello mutazionale per la selezione naturale.
Obiettivo
DNA can survive millennia post-mortem, spanning ecological and evolutionary transitions and providing a unique window into the processes underlying biodiversity. As such sequencing ancient DNA from temporally spaced samples can allow the testing of hypotheses related to evolutionary responses to ecological change and novel selection pressures through direct quantification of ecological and genetic parameters collected before, during and after genetic changes in selection pressures. Here, I propose to do just this, taking advantage of a natural experiment of an emblematic study system in evolutionary biology: parallel independent adaptation to freshwater by marine-adapted threespine sticklebacks through the rise in frequency of freshwater-associated alleles. Utilising palaeogenomics to sample genomes along this evolutionary continuum and the project will address a key and long-standing question: is there a mutational cost to natural selection? This is a timely question, as ongoing rapid global climatic change is a major source of novel selection pressures, therefore, understanding the dynamics of natural selection will provide key insights into potential outcomes for biodiversity. The methods developed in this project will not only benefit the growing field of paleogenomics but also other fields where data is collected in a temporal manner, such as experimental evolution and epidemiology. Ultimately, achievement of these goals requires the formation of a dedicated, closely knit team, focusing on both the methodological challenges as well as their bigger picture application to high-risk high-gain ventures. With ERC funding this can become a reality, enabling the interface of palaeogenomics and evolutionary biology to be pushed to the new limits of the modern sequencing era.
Campo scientifico
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsDNA
- natural sciencesbiological sciencesevolutionary biology
- natural sciencesbiological sciencesecologyecosystems
- natural sciencesearth and related environmental sciencesatmospheric sciencesclimatologyclimatic changes
- natural sciencesbiological sciencesgeneticsgenomes
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
7491 Trondheim
Norvegia