Projektbeschreibung
Wie sich die Giftigkeit von Faltern auf die Evolution auswirkt
Der Regenwald Mata Atlântica in Brasilien ist ein immens wichtiges Ökosystem, denn er bietet Lebensraum für eine große biologische Vielfalt in Flora und Fauna. Unter anderem haben sich hier große tropische und subtropische Gemeinschaften von Heliconius-Faltern und Passionsblumen angesiedelt. Der Heliconius trägt cyanogene Glycoside in sich, also Verbindungen, die Cyanid freisetzen, und ist damit giftig. Er kann sie selbst synthetisieren oder im Larvenstadium von Passionsblumen aufnehmen, die als koevolutionärer Partner agieren. Doch die genetische Grundlage der Toxizität und ihre Variation über verschiedene Populationen hinweg sind noch unerforscht. Mit einer Kombination aus Ökologie, Genetik, Biochemie und Evolutionsbiologie wird das EU-finanzierte Projekt Cyanide Evolution untersuchen, inwiefern die Toxizität und Wechselwirkung mit den Passionsblumen die Evolution der Heliconius-Falter mitgestaltet haben.
Ziel
The colourful and toxic Heliconius butterflies are well-established models to study evolution of aposematims and mimicry, yet the genetic basis of their toxicity and how this varies in different populations remains unknown. Heliconius are toxic butterflies because they contain cyanide-releasing compounds called cyanogenic glucosides, which they can both biosynthesize or uptake from Passiflora plants, their co-evolutionary partner, during larval feeding. This multidisciplinary project brings together ecology, genetics, biochemistry and evolutionary biology to investigate how toxicity and interactions with Passiflora plants has shaped the evolution of these butterflies. Thus, I will combine the gene-editing technology CRISPR-Cas with different OMICs approaches (metabolomics, transcriptomics and phenomics) to (1) decipher the genetic and phenotipic bases of cyanogenesis in Heliconius butterflies and (2) unravel the evolutionary trajectory of this defence system in the Heliconiine tribe. Moreover, I will also (3) establish how cyanogenesis vary within and between tropical and subtropical heliconiine-Passiflora communities of the Brazilian Atlantic Forest, a biodiversity hotspot endangered by extreme deforestation.
This project will give me the unique opportunity to expand my knowledge and skills repertoire on genetics, ecology, evolutionary biology and bioinformatics. I will be trained in advanced techniques such CRISPR-Cas, gene expression analysis, R programing, statistical methods applied to community ecology and matabolomics, etc. Also, during this fellowship I will excel my teaching/supervision, project management and communication abilities. All these expertise will be extremely valuable for the execution of the project and will bring great progress to my career development, increasing my chance of of reaching a long-term position in academia.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
CB2 1TN Cambridge
Vereinigtes Königreich