Projektbeschreibung
Die genetische Abwehr gegen marine Toxine
Die immer intensiveren schädlichen Algenblüten sind eine ernsthafte Bedrohung für Ökosysteme, die menschliche Gesundheit und Küstengebiete. Bei diesen Algenblüten werden Oxylipine, wie mehrfach ungesättigte Aldehyde, freigesetzt, mit verheerenden Auswirkungen auf Meereslebewesen. Doch ihre genetische Wirkung ist noch unbekannt. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen liegt der Schwerpunkt im Projekt OikoDefensome auf den Appendikularien Oikopleura dioica. Dabei soll das „Defensom“ entdeckt werden, eine Reihe an Genen, die bei Exposition zu mehrfach ungesättigten Aldehyden aktiviert werden. Mit fortschrittlichen Genomikverfahren wie RNA-Sequenzierung (RNASeq) und CRISPR wird das Projektteam die adaptiven Reaktionen der Meeresorganismen auf Biotoxine aufdecken. Aus dieser bahnbrechenden Forschung werden Erkenntnisse hervorgehen, die entscheidend für den Schutz der Meereslebewesen vor eskalierenden schädlichen Algenblüten sind. Möglicherweise werden universelle Stressmarker für verschiedene Arten entdeckt.
Ziel
Intensification of the frequency and severity of harmful algae blooms (HABs) has recently increased due to climate change and global warming, affecting environment, human health as well as local economies based on fishing and/or recreational activities. Some diatom species (representing half of the primary production of the oceans) synthesize biotoxic compounds derived from secondary metabolites known as oxylipins, which are highly produced during HABs upon cell damage. Several studies have reported that Polyunsaturated aldehydes (PUAs), among the most studied oxylipins, have negative effects on many marine organisms, reporting impairment of growth, reproduction, cell homeostasis and detoxification. However, the genetic mechanisms that regulate these physiological responses are still unknown. It has been proposed that some organisms could have a set of conserved genes that will be activated upon PUAs exposure, the so call ‘Defensome’, but few members had been described. The larvacean Oikopleura dioica is one of the many organisms affected by PUAs. In addition of being among the most abundant components of the mesozooplankton, O. dioica is an “evolutionary-knockout” for many signalling pathways being a perfect candidate to study biological adaptations by gene loss.
Using O. dioica as animal model we aim to identify conserved Defensome genes shared among marine animals and to study the developmental pathways affected by biotoxins. To achieve this goal, we will combine transcriptomics (RNASeq), chromatin accessibility (ATAC-Seq) and gene interference approaches (RNAi, DNAi, Cas9-CRISPR). The results of this project will be key for understanding the genetic adaptive response of marine embryos to the biotoxic impact of HABs on marine environments worldwide. Moreover, the discovery of a conserved set of Defensome genes across different groups of marine animals, could provide a useful set of pan-markers of environmental stress for be applied in many different species.
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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- AgrarwissenschaftenLandwirtschaft, Forstwirtschaft und FischereiFischerei
- Medizin- und GesundheitswissenschaftenKlinische MedizinEmbryologie
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Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
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Spanien