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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Decoding communication between mobile genetic elements

Descripción del proyecto

Comprender la dinámica compleja de los elementos genéticos móviles

Los elementos genéticos móviles (MGE, por sus siglas en inglés), descritos por primera vez en el genoma del maíz en los años cuarenta del siglo pasado, comprenden una plétora de secuencias genómicas o ADN que pueden desplazarse dentro de los cromosomas y entre ellos, e incluso entre bacterias y especies. Los científicos han descubierto recientemente que los virus bacterianos (fagos) pueden comunicarse extracelularmente con sus descendientes a través de un sistema basado en péptidos de MGE llamado «arbitrium», que guía decisiones como las transiciones entre la quiescencia y la virulencia. Además, este sistema se encuentra en otros MGE. Se desconoce la base molecular de estos notables sistemas de comunicación, así como su prevalencia y su función ecológica. El equipo del proyecto TalkingPhages, financiado por el CEI, abordará estas lagunas utilizando herramientas de la genética, la bioquímica y la dinámica ecoevolutiva.

Objetivo

Communication between organisms is one of the most sophisticated forms of social interactions. It has been recently discovered that bacterial viruses (phages) show multiple social attributes including the ability to communicate extracellularly with their progenies through a peptide-based system called arbitrium. This system is utilized by phages to guide life-cycle decisions, such as the transitions between their quiescence and virulence states. It has subsequently become clear that this system is not exclusive to phages but is also present in other mobile genetic elements (MGEs) and that its underlying design and function has diversified considerably. Despite the wide-ranging impact of these discoveries, the molecular basis of these new systems of communication, and their function in different MGEs, remain to be deciphered. More importantly, although it has been proposed that phages only communicate with their progeny, our preliminary results indicate that the arbitrium system can be used by phages and other elements to communicate with unrelated MGEs, sometimes present in different bacterial species. However, the prevalence and ecological role of this unprecedented inter-MGE communication is unclear. In the TalkingPhages project, we’ll explore all these questions and establish the molecular basis used by arbitrium systems to shape MGE diversity, interactions amongst MGEs and bacterial ecology and evolution. Our team combines expertise in MGEs and communication systems using tools from genetics (Penadés), biochemistry (Marina) and eco-evolutionary dynamics (Eldar). By exposing the multi-layered network of communications between MGEs, which is amenable for exploration on multiple levels of resolution, this project would set a milestone in understanding the complex eco-evolutionary dynamics of MGEs and the relevance of their sociality, with potential impact on our understanding of virulence and resistance in clinically and agriculturally important bacterial species.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2023-SyG

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Institución de acogida

TEL AVIV UNIVERSITY
Aportación neta de la UEn
€ 2 835 000,00
Coste total
€ 2 835 000,00

Beneficiarios (3)