Descrizione del progetto
Ricostruire i meccanismi alla base del processo evolutivo
Le isole, in virtù del loro isolamento, hanno svolto un ruolo fondamentale nella teoria evolutiva, facilitando numerosi sviluppi nel campo della genetica evolutiva. Il progetto CVI_ADAPT, finanziato dall’UE, mira a caratterizzare in modo esaustivo il processo di adattamento in un sistema insulare gestibile ed ecologicamente rilevante che comprende la piccola pianta Arabidopsis thaliana, comunemente nota come arabetta comune. Questa specie vegetale presenta una notevole divergenza a livello fenotipico e genetico. Il progetto si avvarrà di una collezione unica di campioni di arabetta comune provenienti da popolazioni intriganti situate alla periferia dell’areale della specie, in particolare nelle isole di Capo Verde. Analizzando questi campioni, il progetto mira a ricostruire la storia di adattamento della pianta, creando in ultima analisi una tabella di marcia e un kit di strumenti per prevedere gli effetti esercitati dalle fluttuazioni ambientali e dai cambiamenti a lungo termine.
Obiettivo
Islands have played a pivotal role in evolutionary theory since Darwin and Wallace. Due to their isolation, they represent natural laboratories, providing uncomplicated microcosms where fundamental principles of the evolutionary process can be revealed. One area where island systems can provide a crucial advance is in evolutionary genetics. Here, a primary goal is to reconstruct the mechanisms, mode and tempo of the evolutionary process by identifying specific adaptive functional variants and studying the historical dynamics of these in nature. However, even with recent advances in tools and technologies (e.g. affordable genome-wide sequencing, developments in genome manipulation), the complexity of most natural systems makes this a challenging task.
The proposed research launches a program that employs a unique set of thale cress (Arabidopsis) samples from intriguing populations at the edge of the species range (Cape Verde Islands) to comprehensively characterize the adaptive process in a tractable and ecologically relevant island system. This collection represents the first population sample from this region, where a single individual was collected 30 years ago and has long been an enigma due to its remarkable phenotypic and genetic divergence. We will combine field monitoring, population genetic analyses, trait mapping, powerful new genome editing technology (CRISPR), and spatially explicit modeling to reconstruct the history of the adaptive process in exceptional detail. Moreover, synthesizing our results in the context of biological networks will provide the opportunity to decipher how epistasis and pleiotropy impacted adaptive trajectories. By applying the wealth of tools available in Arabidopsis thaliana to this intriguing natural population, we will uncover general principles of adaptation and produce a roadmap and toolkit for future research in diverse systems to predict outcomes of environmental fluctuations and longer-term changes.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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(si apre in una nuova finestra) ERC-2014-STG
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ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
80539 Munchen
Germania