Projektbeschreibung
Die Evolution von vielfältigen Arten im menschlichen Darmmikrobiom
Über 200 Mikrobenarten leben im menschlichen Darm und spielen für die Gesundheit eine wichtige Rolle, da sie Ernährung, Schutz vor Krankheitserregern und Immunhomöostase ermöglichen. Die meisten Studien zum Darmmikrobiom haben sich bisher mit den dominanten Bakterien befasst. Folglich ist über die hoch diversen Pro- und Eukaryoten, die in kleineren Mengen vorkommen, nur wenig bekannt. Im EU-finanzierten Projekt EPYC geht man von der Hypothese aus, das seltener vorkommende Pro- und Eukaryoten über viele Generationen hinweg im menschlichen Wirt verbleiben, was ein Hinweis auf ihre große Bedeutung sein kann. Das Projekt wird die Evolution von dauerhaft im menschlichen Körper vorhandenen Eukaryoten und Prokaryoten charakterisieren. Dazu kommt hochpräzise Metagenomik von flüchtigen Mikroorganismen zum Einsatz, um die mikrobielle Genetik ihrer Langlebigkeit im Magen-Darm-Trakt zu untersuchen und die Langlebigkeit von bestimmten Stämmen der Pro- und Eukaryoten über Generationen von Menschen hinweg abzuschätzen.
Ziel
The EPYC project will characterize the evolution of long-term human associated eukaryotes and prokaryotes, using colonization patterns in 3 human generations.
The gut microbiome is important for human health, supporting nutrition, pathogen defence and immune homeostasis, with more than 200 species inhabiting each human gut. In recent years metagenomics led to notable breakthroughs in describing this microbial diversity, yet 50-90% of species are typically present at too low abundance to be genome or strain resolved. Thus, most gut microbiome studies focused to date on dominant bacteria and very little is known of the highly diverse, yet low abundance, pro- and eukaryotes (elusive microbes). Importantly, elusive microbes are an inherent part of ecosystem successions persisting at different ages of the host. I propose that niche adaptation and persistence are key indicators of a taxa’s importance to the gut ecosystem and host health. I will determine which microbes persist for years within a human, or even a family for several generations. This should be reflected in microbial genetic adaption, also indicating which genes are likely important to successfully colonize the human gut.
I hypothesize that low abundance pro- and eukaryotes are adapted to persist for multiple generations in the human host, indicating their importance, despite being largely ignored so far.
To investigate this knowledge gap in EPYC, I will
(O1) Enable high-precision metagenomics of elusive microbes
(O2) Estimate pro- and eukaryotic strain persistence across three human generations
(O3) Describe the microbial genetics of gastrointestinal persistence
EPYC will develop the next-generation of high-resolution metagenomics of an extended taxonomic range, enabling me to research microbial evolution in the human gut.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
NR4 7UQ Norwich
Vereinigtes Königreich