Opis projektu
Ewolucja bakteriofagów stymulowana jednoczesną infekcją
Bakteriofagi – w skrócie fagi – to wirusy, które infekują bakterie i replikują się w nich. Fagi są w stanie wymieniać między sobą materiał genetyczny, a także rekombinować swój genom z DNA gospodarza, co wpływa na mozaikowatość genomu faga i jego późniejszą ewolucję. Projekt MULTIPHAGE, finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych, zakłada wykorzystanie technologii omicznych i analiz eksperymentalnych systemów modelowych w hodowli, aby dokładniej zrozumieć koewolucję fag-fag oraz fag-gospodarz. Zgodnie z przyjętą hipotezą roboczą ewolucja fagów jest stymulowana także przez jednoczesną infekcję bakteryjnego gospodarza przez wiele fagów. Biorąc pod uwagę rolę fagów w horyzontalnym transferze genów i kontroli populacji bakterii, wyniki badania mogą potencjalnie doprowadzić do udoskonalenia ich zastosowań w biotechnologii i medycynie.
Cel
Phage genomes represent an impressive mosaicism with different genomic regions having distinct evolutionary histories resulting from horizontal gene transfer. By initiating an estimated 10^25 bacterial infections globally every second, phages encounter and recombine with DNA of the host or of prophage origin, further adding to their genome mosaicism. Accumulating evidence, including from my work, suggest that the simultaneous infection of bacterial host by multiple phages (co-infection) could also be an important driver of phage genome evolution. However, methodological limitations have so far prevented rigorous testing of this hypothesis due to failure of studying phage co-infection in natural settings. MULTIPHAGE will overcome these limitations by developing a novel approach for precisely deciphering how phage co-infection governs the co-evolutionary dynamics of phage genomes by pursuing three objectives. First, my team will quantify the prevalence of phage co-infection by constructing phage-host infection networks. Then, we will decipher the co-evolutionary relations of phage genes with no detectable sequence homology, using the novel concept of clusters of orthologous structures (COSs) and reconstructing structural phylogeny. Finally, we will unearth phage-phage interaction and co-infection strategies in high resolution by taking advantage of cultured model systems containing multiple phages co-infecting a single bacterial host population. To achieve these objectives, we will combine integrated omics methods (metaHiC proximity ligation, long-read metagenomic sequencing, and single-cell amplified genomics), COSs and structural phylogeny with high-resolution experimental confirmation of co-infection strategies. With its ground-breaking approach, MULTIPHAGE will transform our view of phage-host co-evolution by uncovering how phage co-infection and broad host range modulate the complexity of the infection network, clarifying its enigmatic co-evolutionary dynamics.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki biologicznemorfologia biologicznamorfologia porównawcza
- nauki przyrodniczenauki biologicznemikrobiologiawirusologia
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykaDNA
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiologia ewolucyjna
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykagenom
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
750 07 Uppsala
Szwecja