Opis projektu
Ewolucja szerokiego spektrum gatunków drobnoustrojów w ludzkich jelitach
Ludzkie jelita zamieszkuje ponad 200 gatunków drobnoustrojów. Są one ważne dla naszego zdrowia, wspierają proces odżywiania organizmu, chronią przed patogenami i wspomagają homeostazę immunologiczną. Większość badań nad mikrobiomem jelitowym koncentruje się na dominujących bakteriach, niewiele zaś wiadomo na temat wysoce zróżnicowanych prokariotów i eukariotów, których w naszych organizmach jest znacznie mniej. Finansowany ze środków UE projekt EPYC bazuje na założeniu, że niewielka ilość prokariotów i eukariotów utrzymuje się w ludzkim gospodarzu przez wiele pokoleń, co wskazuje na ich duże znaczenie. Badacze pracujący nad projektem opiszą ewolucję takich wielopokoleniowych eukariotów i prokariotów powiązanych z człowiekiem, wykorzystując wysoce precyzyjną metagenomikę nieuchwytnych drobnoustrojów, badając drobnoustrojową genetykę ich długotrwałej obecności w układzie pokarmowym, a także oszacowując wytrwałość szczepów w ludzkich pokoleniach.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
NR4 7UQ Norwich
Zjednoczone Królestwo