Projektbeschreibung
Einblicke in die Evolution des Darmmikrobioms
Das Darmmikrobiom ist eine komplexe Gemeinschaft von Billionen Mikroorganismen, darunter Bakterien, Viren und Pilze, die im Verdauungstrakt leben und eine entscheidende Rolle bei der Verdauung, Immunität und in Hinsicht auf die allgemeine Gesundheit übernehmen. Zu verstehen, wie sich die Vielfalt des Mikrobioms entwickelt, ist für die Gesunderhaltung des Wirts von zentraler Bedeutung. Das Team des ERC-finanzierten Projekts EvoInHi wird das Darmmikrobiom als Modellsystem nutzen, um die mikrobielle Ökologie zu untersuchen und die Rolle der natürlichen Selektion bei Gesundheit und Krankheit aufzudecken. Die Arbeit wird sich auf Escherichia coli konzentrieren und die Auswirkungen der Ressourcenkonkurrenz auf die mikrobielle Selektion im gesunden Darm sowie außerdem erkunden, wie sich diese unter dem Einfluss von Umweltschwankungen verändert.
Ziel
The mammalian gut is an exquisite system to study ecology and evolution of microbes, and these processes are key for host-microbiome homeostasis. How microbiome diversity is maintained or lost is a critical question underlying the proper balance of this duet. Yet, our knowledge of the eco-evolutionary mechanisms structuring microbiomes is still in its infancy. Here, we seek to identify dominant modes of natural selection and host factors that modulate the evolution of their microbes. By leveraging knowledge on gene functions in specific strains and the power of mouse genetics and husbandry, we will unravel how natural selection operates to shape diversity in the bacteria that inhabit the guts of healthy and sick hosts.
Microbiome evolution will be studied in several mouse models of disease with a focus on Escherichia coli as a pathobiont model, for which a deeper understanding of molecular mechanisms in health vs disease can be reached. Using long-term experimental evolution in vivo, high-throughput sequencing and theoretical modelling we will quantify the relative roles of directional, diversifying and fluctuating selection in gut evolution. We posit that resource competition drives the dominant selection mode in the healthy gut and that strong fluctuations in the environment, due to phage-bacteria co-evolution and/or due to hostmicrobe interactions, drive the selection mode in the gut of diseased hosts.
We will further test the hypothesis that fluctuating selection leads to an Anna Karenina effect whereby the microbiomes of unhealthy individuals are much more distinct between one another than those of heathy ones. EvoInHi seeks to find the first empirical evidence that the predictability of evolution is higher in health than in disease, which will have a profound impact on understanding bacteria diversity and rates of specialization and how these can be used to modulate host health.
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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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-ADG
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