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From Evolution to Clockworks: Unravelling the molecular basis of circalunar clocks

Projektbeschreibung

Den molekularen Mechanismen der Monduhren auf der Spur

Lebende Organismen verfügen über biologische Uhren, um ihr Verhalten und ihre Körperfunktionen an die regelmäßigen Veränderungen in ihrer Umwelt anzupassen. Im Verständnis der zirkadianen 24-Stunden-Uhr auf molekularer Ebene ist man schon ein gutes Stück vorangekommen. Die Mechanismen von Gezeiten-, Mond- und Jahresuhren sind jedoch weitgehend unbekannt. Das EU-finanzierte Projekt EVOCLOCK verfolgt nun das Ziel, die Mechanismen der Monduhr bei der Zuckmücken-Meeresart C. marinus zu erforschen. Diese Art richtet ihre Fortpflanzung nach den niedrigsten Gezeiten rund um den Neu- und Vollmond aus. Mithilfe von C. marinus-Stämmen mit unterschiedlichen Monduhren könnten die assoziierten regulatorischen Moleküle gefunden werden. Zu den Projektzielen zählen die Entwicklung von Instrumenten zur Manipulation von C. marinus auf molekularer Ebene sowie die Charakterisierung seines Genrepertoires, Nervensystems und der an den Gezeiten und Mondphasen beteiligten Rezeptoren.

Ziel

Circalunar clocks are endogenous biological clocks, which allow organisms to time development and reproduction to lunar phase. They are common in marine organisms, but their molecular basis is still entirely unknown. Candidate gene approaches have failed so far. In the marine midge Clunio marinus (Diptera: Chironomidae), I can elegantly overcome this problem by exploiting an array of local genetic adaptations in circalunar timing. Through evolutionary analysis, QTL mapping and genome screens my group currently produces evidence-based circalunar candidate genes without any need for prior knowledge or assumptions.

In this ERC proposal, I aim to take this work to the next level and identify the molecular and cellular basis of circalunar clocks. I will establish molecular tools for Clunio and use them to confirm and characterize circalunar clock candidate genes. Specifically, I aim to: (WP1) Establish genome editing and confirm candidate genes via knockout and allelic replacement. (WP2) Study gene expression modules across the lunar cycle and identify the transcriptional regulators that exert circalunar control on development and maturation. (WP3) Describe Clunio’s larval nervous system and trace circalunar clock sensory input pathways to their convergence point. This will identify the cellular substrate of the circalunar clock. (WP4) Settle the on-going debate on the role of circadian clocks in circalunar timing. I will particularly study the role of the famous period gene.

In the future, this molecular endeavour will also boost evolutionary work: Clunio will provide insights into fundamental questions, such as the role of genome architecture in local adaptation. But immediately, unravelling the molecular basis of circalunar clocks will be a breakthrough in chronobiology. It will inspire new ideas and experiments. Comparing circalunar to circadian clocks, we will for the first time be able to see basic principles in the molecular design of biological clocks.

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.
Das Projektteam hat die Klassifizierung dieses Projekts bestätigt.

Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

ERC-STG - Starting Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSENSCHAFTEN EV
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 499 728,00
Adresse
HOFGARTENSTRASSE 8
80539 MUNCHEN
Deutschland

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Region
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 499 728,00

Begünstigte (1)

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