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Uncovering the Defensome genetic toolkit of marine embryos in the context of climate change

Description du projet

Mise en lumière de la défense génétique contre les toxines marines

L’intensification des proliférations d’algues toxiques constitue une menace sérieuse pour les écosystèmes, la santé humaine et les économies côtières. Les oxylipines, comme les aldéhydes polyinsaturés (PUA), libérées lors des proliférations d’algues toxiques font des ravages sur la vie marine, mais leurs effets génétiques restent insaisissables. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), le projet OikoDefensome se concentre sur la larvacée Oikopleura dioica. Il vise à dévoiler le «Défensôme», un ensemble de gènes activés par l’exposition aux PUA. En utilisant des techniques génomiques avancées telles que le séquençage de l’ARN (RNASeq) et CRISPR, le projet cherche à élucider les réponses adaptatives des organismes marins aux biotoxines. Cette recherche révolutionnaire offre des perspectives cruciales pour la sauvegarde de la vie marine dans le contexte de l’escalade des proliférations d’algues toxiques, en proposant potentiellement des marqueurs de stress universels pour diverses espèces.

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

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Coordinateur

UNIVERSITAT DE BARCELONA
Contribution nette de l'UE
€ 165 312,96
Adresse
GRAN VIA DE LES CORTS CATALANES 585
08007 Barcelona
Espagne

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Région
Este Cataluña Barcelona
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (1)