Opis projektu
Innowacyjne badania dotyczące wariacji adaptacyjnej
Geny wędrujące, tak zwane transpozony, to sekwencje DNA przechodzące z jednego genomu do drugiego. Dziś wiemy już, że te zidentyfikowane po raz pierwszy w latach 40. XX wieku łańcuchy znajdują się w niemal wszystkich organizmach, a ludzki genom zawiera ich około 50 %. O tym, za co będą odpowiadać geny wędrujące, jeśli dojdzie do ich przeskoku, zależy w znacznym stopniu od tego, gdzie zawędrują. Odgrywają istotną rolę w różnicowaniu genetycznym i potencjalnej adaptacji do zmieniających się warunków środowiskowych. Okazuje się jednak, że prowadzenie badań nad naturalną wędrówką genów jest niezmiernie trudne. Finansowany ze środków UE projekt GENTE_Pop ma wykorzystywać w tym celu potęgę liczb. Ocena dużych populacji roślin doświadczalnych i dzikich ma umożliwić analizę ruchu genów wędrujących i wyjaśnić potencjalne przyczyny przeskoków (wpływ środowiska) oraz ich skutki (dziedziczne zmiany prowadzące do pojawienia się zaadaptowanych odmian).
Cel
Transposable elements (TEs) are powerful engines of genome evolution, as illustrated by their implication in the rewiring of regulatory networks and the creation of new cellular functions. Short-term consequences of TE mobilization can also be particularly dramatic given that TE insertions are a unique source of large effect mutations. However, there is a lack of knowledge about the contribution of ongoing transposition to within-species variation. This situation stems in large part from the repetitive nature of TEs, which complicates their analysis. Moreover, TE mobilization is typically rare and therefore new TE insertions tend to be missed in small-scale population studies. Hence, a major challenge in genomics is to determine the conditions leading to transposition in nature and the range of effects it generates. While most TE insertions are likely to be deleterious or neutral, it is widely proposed that because TE activity can be sensitive to the environment, transposition may in fact act as a major adaptive response of the genome to environmental changes.
Here, using large experimental and wild populations of the plant A. thaliana, I propose to leverage innovative genomic, molecular genetics and eco-evolutionary approaches to determine the Genetic x Environmental (GxE) map of heritable transposition and its contribution to the creation of adaptive variation.
Aim 1 is to identify the genetic and environmental factors that underpin TE mobilization by quantifying newly generated heritable insertions in thousands of genetically diverse individuals subjected to a range of environmental stressors. Aim 2 is to determine the fitness effects of these heritable TE insertions using multigenerational competition experiments and highly complex environments.
This project will greatly increase our understanding of the nature of the genetic variation TEs contribute to and our ability to predict the impact of ongoing transposition, notably in the context of climate change.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja