Projektbeschreibung
Tiergifte und ihre evolutionären Auswirkungen als Gegenstand der Forschung
Giftige Tiere geben uns viele Rätsel auf. Tiergifte sind zwar ein faszinierendes Beispiel für konkurrierende evolutionäre Merkmale im Tierreich, aber die Wissenschaft versucht immer noch, ihre Geheimnisse zu entschlüsseln. Dieses Merkmal kommt bei allen Tieren, egal ob Beute- oder Raubtier, sowie bei Pflanzen vor und ist auf einzigartige spezialisierte anatomische Strukturen zurückzuführen. Über die Entwicklung der giftproduzierenden Organe ist jedoch wenig bekannt. Das EU-finanzierte Projekt EVER wird nun Omik-Technologien einsetzen, um Fragen zum Ausmaß der Konvergenz der Transkriptome von Giftdrüsen, zu ihrer genetischen Grundlage und den molekularen Mechanismen zu beantworten, die hier der Evolution und Spezialisierung der giftproduzierenden Systeme zugrunde liegen. Die Ergebnisse werden uns Aufschluss über die konvergente Evolution neuartiger Tiermerkmale geben.
Ziel
Animal venom is a remarkable example of convergent evolutionary novelty - it has independently evolved across all phyla of the animal kingdom to subdue prey and predators. To produce and deliver this potent biochemical weapon, venomous animals possess specialized anatomical structures which emerge from different developmental tissues in the various lineages. How animals have repeatedly evolved this key adaptive trait is unknown. The recent omics revolution has generated an explosion of venom-gland transcriptomes mainly for biodiscovery. However, the mechanisms underlying the emergence and regulatory evolution of venom have not been investigated. In this ambitious and ground-breaking project, I will use a hierarchical approach and large-scale comparative transcriptomic analyses to shed light on the following open questions: Q1) To what extent is the independent evolution of novel adaptive traits associated with convergence in transcriptome evolution? Q2) Which molecular processes contribute to the evolution of these innovative traits? Q3) To what extent does the expression pattern of new specialized cell types overlap the original tissue from which they develop? I will answer Q1 by comparing non-homologous venom-gland transcriptomes across the major lineages of the animal kingdom. I will answer Q2 by focusing on one lineage (Neogastropoda) and comparing the venom-gland with homologous, non-venomous organs. Finally, I will answer Q3 by analysing gene expression patterns between structurally and functionally different cell types within the venom-gland. The success of this project is ensured by the integration in top hosting bioinformatics groups at the Université de Lausanne and collaboration with leading experts in cone snail evolution. This project will provide intensive training which is crucial for restarting my research career and establishing myself as a pioneer and leader in a new research area, venom evo-devo.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
1015 LAUSANNE
Schweiz