Projektbeschreibung
Die Evolution in Bewegung erfassen
In den letzten 30 Jahren wurden in der Populationsgenetik enorme Fortschritte erzielt: Es wurde gezeigt, wie die genetische Segregation in dichten Bakterienkolonien abläuft. Das erklärt jedoch nicht die Evolution in frei beweglichen Organismen mit komplexen Bewegungsmustern. Trotz umfangreicher Studien zur Physik aktiver Materie ist die Rolle dieser Dynamik bei der mikrobiellen Evolution weitgehend unbekannt. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen soll im Projekt COFAM die Dynamik frei beweglicher Zellkolonien erforscht werden. Mit interdisziplinären Methoden wird das Team genetische Segregation, Musterbildung und ökologische Wechselwirkungen innerhalb dieser Populationen analysieren. Damit legt das COFAM-Team die Grundlage für eine umfassende Theorie räumlicher öko-evolutionärer Veränderungen in aktiven Populationen, damit mehr Wissen zum komplexen Tanz der Evolution in Bewegung generiert werden kann.
Ziel
Population genetics has undergone a major revolution over the past thirty years thanks to the development of controlled microbial experiments to test the respective roles of randomness, selection, and ecological processes in evolution. For instance, it was shown that, when cell division drives the growth of dense bacterial colonies, fluctuations at the colony's edge generally lead to the emergence of spatial genetic segregation. Most organisms, however, do not spread out because of cell division but instead follow complex nonequilibrium dynamics characterized by self-propulsion and motility-induced collective behaviors. Although such nonequilibrium dynamics have been extensively studied within the new field of physics called active matter, their role in shaping microbial evolution remains largely unknown. The aim of this proposal is to address this issue and investigate the interplay between active matter physics and spatial population genetics. To do so, I will put forward an interdisciplinary theoretical framework that integrates coarse-grained descriptions of active-matter systems with evolutionary and ecological processes. By combining stochastic calculus, field-theoretical methods, and numerical simulations, I will then characterize the emergent phenomenology of such systems. To this aim, the project delves into four consecutive objectives: 1) understand the fate of genetic segregation in motile cellular colony; 2) Study the interplay of motility-induced pattern formation and genetic segregation; 3) incorporate ecological interactions in the framework developed in previous stages; 4) generalize our findings to address highly heterogeneous communities. By achieving these tasks, I aim to unravel the complex dynamics of motile cell colonies, setting the stage for a theory of spatial eco-evolutionary changes in active populations.
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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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global FellowshipsKoordinator
00185 Roma
Italien