Descrizione del progetto
Gli archea di Asgard come un modello unico per comprendere la comparsa delle cellule eucariotiche
L’origine della cellula eucariotica è uno dei tratti distintivi dell’evoluzione della vita sulla Terra e l’ipotesi attuale è quella secondo cui una cellula archeale ospite si sia fusa con un endosimbionte alfaproteobatterico (mitocondriale), dando vita alla prima cellula eucariotica. I dati recenti suggeriscono un’ascendenza comune tra la cellula ospite e l’archea di Asgard, che mostra in maniera eccezionale diverse caratteristiche eucariotiche. Tuttavia, sono molti i dettagli relativi alla natura dell’ospite archeale e al presunto endosimbionte mitocondriale che rimangono sfuggenti. Il progetto PRO2EUK, finanziato dall’UE, si propone di chiarire la comparsa della complessità cellulare eucariotica. La ricerca fornirà informazioni sull’identità e sulla natura genomica e biologica dell’archea di Asgard, nonché sulla comparsa delle cellule eucariotiche.
Obiettivo
The origin of the eukaryotic cell, with its complex structural features, marks one of the prime hallmarks in the evolution of life on Earth. Still, the events that led to the emergence of cellular complexity in eukaryotic cells are a matter of hot debate. Current data supports scenarios in which an archaeal host cell and an alphaproteobacterial (mitochondrial) endosymbiont merged, triggering the emergence of the first eukaryotic cell. The host cell was recently shown to share a common ancestry with the Asgard archaea, an archaeal superphylum uniquely displaying a number of eukaryotic features. However, important details about the nature of the archaeal host and the presumed syntrophic interaction between this host and the alleged mitochondrial endosymbiont remain elusive, limiting our current understanding about the early stages of eukaryogenesis. In the current proposal, I aim to gain new insights in the emergence of eukaryotic cellular complexity by focusing on the newly discovered Asgard archaea. First, I will acquire and screen numerous environmental samples and employ state-of-the-art genome-resolved metagenomics approaches to lay out the diversity of the Asgard superphylum at the genomic level. By performing in-depth phylogenomic analyses of the newly generated genomic data, I will pinpoint the position of eukaryotes in the Tree of Life, and reconstruct the evolutionary history of eukaryotic genome content using advanced ancestral genome reconstruction algorithms. Next, I will develop in situ culturing and innovative cell extraction techniques that allow me to determine metabolic and syntrophic properties of Asgard archaeal cells, and to study their cells in ultra-high resolution. Altogether, the proposed research will provide novel insights into the genomic and cell-biological identity and nature of our closest prokaryotic relatives, and reveal, in more detail than ever before, the events that led to the emergence of complex cell types on Earth.
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)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
6708 PB Wageningen
Paesi Bassi