Descrizione del progetto
Interazioni tra ospiti eterotrofi ed endosimbionti algali nella regolazione delle fotosimbiosi
Le relazioni mutualistiche tra ospiti eterotrofi ed endosimbionti algali fototrofi esercitano un impatto significativo sui cicli globali dei nutrienti; ciononostante, il riscaldamento globale sta sempre più interrompendo queste associazioni. Per comprendere questo fenomeno risulta necessario cogliere il modo in cui tali relazioni vengono stabilite e bloccate. Il progetto PhagoPhoRe, finanziato dal CER, approfondirà l’idea in base alla quale gli endosimbionti algali sono in grado di evitare di essere digeriti dalla cellula ospite rilasciando fotosintetati e imitando i processi di digestione in corso. Il progetto studierà il ruolo svolto dai processi di maturazione del fagosoma dell’ospite e la relazione esistente tra il rilascio di nutrienti da parte delle alghe e l’arresto del fagosoma dell’ospite. Sfruttando i recenti progressi compiuti in ambito di tecniche di isolamento e di coltura delle cellule, PhagoPhoRe si propone di comprendere i processi coinvolti nell’instaurazione, nel mantenimento e nella rottura della simbiosi tra cnidari e alghe.
Obiettivo
Photosymbioses between heterotrophic hosts and phototrophic algal endosymbionts have repeatedly and independently evolved across the tree of life. The immense productivity of photosymbioses affects global nutrient cycles, yet global warming is disrupting these nutrient-exchange symbioses, destabilizing the ecosystems they support. Heat stress erodes the metabolic controls underlying the establishment and maintenance of mutualistic carbon recycling in these symbioses. A link between endosymbiont nutrient release and their intracellular maintenance could thus explain the evolutionary establishment as well as the ecological collapse of photosymbioses in the Anthropocene.
Harnessing recent advances in cell isolation and culture techniques, PhagoPhoRe seeks to understand the processes underlying the establishment, maintenance, and breakdown of the cnidarian-algal symbiosis. Specifically, I will investigate the idea that the release of photosynthates enables algal endosymbionts to evade phagosomal digestion and autophagic immune responses of the host by mimicking ongoing digestion processes. In three complementary work packages that combine state-of-the-art single-cell transcriptomics, proteomics, and isotopic imaging techniques, I will: 1) Characterize the role of host phagosome maturation processes in the intracellular establishment and maintenance of algal endosymbionts. 2) Investigate the postulated link between algal nutrient release and host phagosome arrest and immune suppression. 3) Examine the drivers of co-evolution towards obligate metabolic interactions in photosymbioses.
Deciphering the interplay between symbiotic nutrient cycling and host phagosome maturation will be key to understanding the establishment and subsequent breakdown of photosymbioses. These processes are unlikely restricted to photosymbioses and could reveal fundamental mechanisms enabling the establishment of endosymbioses and, as such, eukaryotic life itself.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
27570 Bremerhaven
Germania