Projektbeschreibung
Untersuchung der den ungewöhnlichen Fortpflanzungsarten von Insekten zugrunde liegenden Mechanismen
Ob Insekten Königinnen werden, bestimmen bei sozialen Insekten meist eher umweltbezogene als genetische Aspekte. Eine Ausnahme bildet jedoch die soziale Hybridogenese. Diese tritt beispielsweise auf, wenn zwei Ameisen königlicher Linie ausschließlich Königinnen produzieren, für die Produktion von Arbeitern jedoch die Paarung mit einem Partner anderer Abstammung notwendig ist. Diese Fortpflanzungsart ist weit verbreitet, die zugrunde liegenden Mechanismen sind bisher jedoch ein Rätsel. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts RoyalMess sollen sie nun aufgeklärt werden. Dazu sollen die Prävalenz dieses Reproduktionssystems sowie die Evolution königlicher Linien untersucht und die die Kastenzugehörigkeit bestimmenden Gene ermittelt werden. Mithilfe dieser Untersuchung könnte herausgefunden werden, wie dieses häufig vorkommende Fortpflanzungssystem funktioniert und wie sich eine derartige genetische Trennung genetisch verankern kann.
Ziel
Royalty in social insects is typically environmentally acquired rather than genetically determined. However, this is not the case in an exceptional reproductive system, known as social hybridogenesis. Here, two distinct royal lineages of ants can only produce queens by their own while they need to hybridize to produce workers. Eggs with a pure royal genome are thus genetically fated to become queens while hybrid genomes are fated to become workers. Convergent evolution toward such a baroque reproductive strategy appears common in harvester ant species (four times in Pogonomyrmex and Messor genera), but its origin is still completely mysterious. In this project, I plan to unravel the evolution of this unique system via cutting-edge genomic and molecular approaches.
1. Prevalence of social hybridogenesis: I will use genome-wide sequence data to identify novel occurrences of social hybridogenesis across ~500 ant species, in search for potential ecological determinants (e.g. climate or diet) that could favour evolution towards genetic caste determination.
2. History of royal lineages: I will use population genomics in three pairs of Messor royal lineages to trace back their evolutionary origin. For this, I will develop a novel ABC method to map introgressions and selective sweeps along royal lineage genomes to detect past hybridization events or fixation of potentially selfish caste-biasing alleles.
3. Identifying caste-determining genes: I will use comparative transcriptomics in early ant embryos to identify genes differentially expressed between castes before developmental divergence. Candidate genes will be experimentally validated via i) controlled matings between pure-lineage queens and lab-produced recombinant males and ii) genome editing via the CRISPR-Cas9 technology.
If successful, this project will enable the first genetic manipulation of ant royalty, deciphering how such an iconic example of phenotypic plasticity can become genetically hardwired.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Gesundheitswissenschaften Ernährung
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Zoologie Insektenkunde
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Genom
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
75794 PARIS
Frankreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.