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A mechanistic approach to understand microbiome-viriome dynamics in nature

Projektbeschreibung

Ein Blick auf die Rolle von Phagen in der Aquakultur

Phagen sind natürliche Bakterienjäger, denen man eine wichtige Rolle in der Aquakultur zuschreibt. Um Krankheitserreger auf nachhaltige und ungefährliche Weise zu bekämpfen, ist ein genaueres Verständnis davon erforderlich, welche Rolle Phagen dabei genau spielen. Das EU-finanzierte Projekt DYNAMIC verfolgt das Ziel, grundlegende ökologische und evolutionäre Prozesse nachzuweisen, wobei es sich insbesondere auf die Dynamik von Phagen und Bakterien in der Meeresumwelt konzentrieren wird. Das Projekt wird den bei Austern vorkommenden bakteriellen Erreger Vibrio crassostreae und dessen infizierende Phagen als Modell verwenden, um die molekularen Grundlagen und die Evolution von Phageninfektionen in der Natur zu erforschen. Anhand von Feldmethoden wird es klären, ob Phagen die Dynamik von V. crassostreae in freier Wildbahn beeinflussen und ob sich die Koevolution auf dieses natürliche System auswirkt. Durch die Kombination von komparativer und funktioneller Genomik wird DYNAMIC die Gene identifizieren, die mit dem Phagenwirtsspektrum, der Wirtsresistenz und der Phagen-Wirt-Koevolution in Zusammenhang stehen, und damit wertvolle neue Erkenntnisse für die Phagenbehandlung in der Aquakultur liefern.

Ziel

Facing the therapeutic impasse of antibiotics, farming systems, among which aquaculture, should consider the extraordinary resource of phages, the natural bacterial predators, for environmental friendly practices. It is, however, crucial to understand how phages can control pathogens in a sustainable and safety manner. The goal of this project is to shed light on key ecological and evolutionary processes underlying phage-bacteria dynamics in the marine environment. An oyster bacterial pathogen, Vibrio crassostreae and its infecting phages will be used as model system to investigate the molecular bases and evolution of phage infections in nature. Based on a field approach, we will determine whether phages influence V. crassostreae dynamics in the wild by reducing bacterial density via predation and if co-evolution applies in this natural system. Combining comparative and functional genomics we will identify genes involved in the phage host range, host resistance, and phage–host coevolution. Exploring phage-vibrio interactions in culture, we will analyze whether fitness costs can constrain evolution of resistance in oyster hemolymph. We will identify vibrio virulence genes that are negatively selected by phages. In addition we will study whether phages in combination act synergistically to control V. crassostreae. Focusing on a T4-giant phage as a model, we will assess the molecular mechanisms underpinning its broad host range and decipher its potential to spread bacterial genes by horizontal gene transfer. We will finally revisit the phylogenomics of T4-related phages, and reconstruct the T4-giant phage ancestral genome to determine how the ability to infect multiple hosts has evolved in this group. This project has significant potential to make truly ground breaking discoveries on phage-bacteria coevolution providing new and major knowledge for the future generation of phage therapy in aquaculture.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

ERC-ADG - Advanced Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG

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

Gastgebende Einrichtung

INSTITUT FRANCAIS DE RECHERCHE POUR L'EXPLOITATION DE LA MER
Netto-EU-Beitrag
€ 1 706 212,50
Adresse
1625 ROUTE DE SAINTE ANNE ZONE INDUSTRIELLE DE LA POINTE DU DIABLE
29280 Plouzane
Frankreich
Region
Bretagne Bretagne Finistère
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
€ 1 706 212,50

Begünstigte (2)