Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Toxin-antidote selfish elements in animals: from gene drive to speciation

Opis projektu

Toksyna-antidotum – nowa klasa samolubnych elementów DNA u zwierząt

Elementy toksyny-antidotum są formą samolubnego DNA, które namnaża się w komórce bez wpływu na stan (sukces reprodukcyjny) organizmu. Od dekady jedyny znany element toksyna-antidotum u zwierząt znajdowany był u nicieni . Niedawno naukowcy zidentyfikowali u nich kolejny taki element, jak również pięć nowych elementów tego samego rodzaju u grzybów , bliskich krewnych nicieni . Dzięki współfinansowaniu ze środków UE zespół naukowców zbada podstawowe mechanizmy molekularne zwierzęcych elementów toksyna-antidotum i odkryje nowe elementy u innych gatunków dzięki najnowocześniejszemu podejściu polegającemu na mapowaniu genów. Większa wiedza na temat rozprzestrzeniania się samolubnych elementów pomoże naukowcom znaleźć innowacyjne sposoby na wyeliminowanie chorób wywoływanych przez wektor komara, takich jak malaria czy wirus Zika.

Cel

Toxin-antidote (TA) elements are a class of selfish elements that spread in natural populations by subverting the laws of Mendelian segregation (gene drive activity). For a decade, the only known TA element in animals was a paternal-acting element discovered in the nematode C. elegans. The lack of other examples perpetuated the idea that TA elements were extremely rare in animals. However, I recently challenged this view with two key findings 1) I genetically dissected a second TA element in C. elegans, the element sup-35/pha-1, and 2) I identified five novel TA elements in C. tropicalis, a close relative of C. elegans. Surprisingly, some of these novel TA elements can affect the fitness of adults and can antagonize each other mimicking the effect of balancing selection. Overall, my research strongly suggests that TA elements are much more common in animals than previously anticipated and raises critical questions about their origin, prevalence, mechanism of action, and contribution to speciation, all of which are largely unknown.

This proposal has three main objectives:
1. To dissect the molecular mechanisms underlying an animal TA element for the first time.
2. To identify and characterize novel TA elements in diverse nematode species.
3. To screen for TA elements in medaka fish.

My team and I will achieve these objectives by leveraging my multidisciplinary expertise in genomics, evo-devo, and biochemistry, as well as a state-of-the-art bulk QTL mapping method that I recently developed. Dissecting the molecular mechanisms used by natural selfish elements will help us design more efficient and specific synthetic drive elements that could target mosquito vectors spreading diseases such as malaria and Zika virus - global health burdens. I predict that we will discover and characterize many novel TA selfish elements in diverse species from nematodes to vertebrates. Our findings will stimulate new research areas in genetics, evolutionary biology, and medicine.

System finansowania

ERC-STG - Starting Grant

Instytucja przyjmująca

INSTITUT FUER MOLEKULARE BIOTECHNOLOGIE GMBH
Wkład UE netto
€ 1 498 428,00
Adres
DR BOHRGASSE 3
1030 Wien
Austria

Zobacz na mapie

Region
Ostösterreich Wien Wien
Rodzaj działalności
Private for-profit entities (excluding Higher or Secondary Education Establishments)
Linki
Koszt całkowity
€ 1 498 428,00

Beneficjenci (1)