Projektbeschreibung
Eine Möglichkeit, bedeutende Veränderungen von Fungi im Labor nachzubilden
Im weitreichenden Gebiet der Evolution wirft das Phänomen der konvergenten Evolution spannende Fragen auf, denn verschiedene Organismen haben unabhängig voneinander über große Zeiträume hinweg ähnliche Merkmale ausgebildet. Die genetischen Feinheiten hinter diesem Phänomen zu erklären hat sich jedoch als Herausforderung erwiesen, denn es mangelt an geeigneten Modellsystemen. Finanziert über den Europäischen Forschungsrat werden im Projekt CONVERGENCE zwei Fallstudien zu Fungi betrachtet. Dabei werden die genetischen Mechanismen hinter dem wiederholten Aufkommen komplexer Mehrzelligkeit in Pilzen und dem Verlust der Mehrzelligkeit in hefeartigen Fungi erforscht. Mit dem Wissen über die mechanistischen Einzelheiten dieser Entwicklungen könnte ein Durchbruch in der Forschung zur konvergenten Evolution erreicht werden.
Ziel
In this project, we aim to study the genetic mechanisms of convergent evolution by uncovering the mechanistic details of two highly replicated transitions in organismal complexity. Convergent evolution is widespread in nature, even on macroevolutionary timescales. To explain its pervasiveness, recent studies have proposed the idea of predisposing precursor traits that, if easily co- or exapted for new functions, can increase the likelihood of convergence. However, most of these hypotheses remain untested because of the lack of tractable model systems. We identified two fungal case studies that offer optimal model systems to mechanistically test the hypothesis that precursor traits increase the likelihood of convergence: (i) 8-11 repeated origins of complex multicellularity in mushrooms and (ii) >14 losses of multicellularity in yeast-like fungi. We hypothesize that both of these occurred by the repeated exaptation of ancient morphogenetic programs and, in the case of yeasts, additionally, by the emergence of mechanisms for bypassing multicellular growth. Our hypotheses imply that both complex multicellular and yeast-like lifestyles are only a few mutations away for any filamentous fungus because precursor traits shorten the mutational path for evolution. Although these are bold hypotheses, we obtained promising preliminary results that support them. We designed an experimental plan involving phylogeny-aware comparative -omics, reverse genetics, and evo-devo, which, when combined with our preliminary results, will provide a robust entry point for testing the role of predisposition in convergent evolution and will ultimately allow us to “replay the tape of major fungal transitions” in the laboratory. We expect this project to contribute to uncovering the general principles of convergent evolution and to be one of the first to mechanistically test if certain precursor traits can promote convergence.
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.
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- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenMikrobiologieMykologie
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenGenetikMutation
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
6726 Szeged
Ungarn