Ziel
The evolution of specificity between interacting biological molecules underlies the diversification and expansion of biological pathways. A shift in specificity poses a serious theoretical problem; it requires coordinated mutations in the interacting partners, but mutation in one partner may lead to loss of interaction and functional failure. While some theoretical suggestions were proposed to solve this 'specificity valley crossing' problem, it remains a challenge to study this problem empirically at the molecular level. In bacteria, there are numerous divergent evolving pathways. Many of these pathways are involved in mediating conflicts between selfish genes, cells and populations. We and others have speculated that such multilevel selection can facilitate pathway divergence. Here we propose to study this link using the Rap-Phr cell-cell communication system, which has diversified to ~100 specific systems in the B. subtilis lineage. These systems consist of a receptor (Rap) and its cognate peptide pheromone (Phr) that influence multiple levels of selection. They promote their own horizontal transfer, modulate core cellular pathways, and manipulate cooperation between cells. Combining modelling with deep mutational scanning, competition assays and time-lapse microscopy we will quantitatively study all these levels of selection and their implication for diversification on a large fitness landscape. Specifically, we will (1) map the Rap-Phr interaction landscape at unprecedented resolution, constructing and screening libraries of ~106 Phr peptide variants and ~104 Rap variants. (2) Quantify the fitness effects of these systems at multiple levels of selection in biofilms. (3) Theoretically generate and experimentally verify predictions about how Rap-Phr co-evolve and diversify. Our work will pioneer the study of fitness landscapes under multilevel selection and provide a direct, quantitative, and predictive framework for understanding the evolution of specificity.
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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie Bakteriologie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Mutation
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
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ERC-COG - Consolidator Grant
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Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2016-COG
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69978 Tel Aviv
Israel
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