Dissecting the functional basis of butterfly-plant coevolution
剖析蝴蝶与植物协同进化的功能基础
基本信息
- 批准号:10359749
- 负责人:
- 金额:$ 6.76万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-03-09 至 2024-01-15
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AffectAllelesAmino Acid SubstitutionAmino AcidsArabidopsisAutomobile DrivingBiochemicalBiochemistryBiological AssayBiological SciencesBiologyButterfliesCRISPR/Cas technologyCabbage - dietaryCandidate Disease GeneChicagoDiseaseEventEvolutionGene DuplicationGene ProteinsGenealogyGenesGeneticGenetic PhenomenaGenetic VariationGenomicsGlucosinolatesHealthHumanIn VitroInsectaLeadLifeLightMediatingMethodsModelingMolecularMouse-ear CressMustardMustard PlantMutationMyrosinaseNatural SelectionsNatureNitrilesParasitesPlantsPlayPopulationProcessProteinsResearchResearch PersonnelResistanceResourcesSeriesShapesSpecific qualifier valueSystemTrainingTreesUniversitiesWorkantagonistarms racebasecareercomparative genomicsexperimental studygenetic manipulationgenetic variantgenome editinggenome wide association studyin vivoinnovationnovelpleiotropismpost-doctoral trainingprotein functionreconstructionskillssuccess
项目摘要
Project Summary / Abstract
Antagonism between hosts and parasites is ubiquitous. The strong, reciprocal natural selection that results from
host-parasite interactions (coevolution) can have pervasive effects on the biology of both partners. Because
coevolution with parasites affects many facets of human health and disease, a robust understanding of the
coevolutionary process is a biomedical imperative.
Host-parasite coevolution often plays out at the molecular level. Functionally dissecting host-parasite interactions
therefore requires the capacity to genetically manipulate both partners, something that is not possible in human
systems. To fill this gap, researchers must look elsewhere on the tree of life. Plants and their insect herbivores
are the most common host-parasite systems in nature, providing experimentally tractable models to illuminate
general features of coevolution.
The proposed work will identify the genes and proteins that mediate coevolution between white butterflies
(Pieridae: Pierinae) and their Brassicales host plants (including Arabidopsis thaliana). Previous work on this
classic coevolutionary system has uncovered the genetic and functional bases of plant resistance to herbivorous
insects, but a complementary understanding from the parasite’s perspective is lacking. Aim 1 will employ
ancestral protein reconstruction and experimental biochemistry to identify the mutational events that enable
novel coevolutionary interactions. Aim 2 will use CRISPR/Cas9 genome editing to functionally dissect the
butterfly genes mediating coevolution with Arabidopsis plants, enabled by a recent GWAS that identified
intriguing candidate loci. Finally, Aim 3 will use population genomic and comparative genomic methods to
characterize how alternative modes of coevolution shape the fate of genetic variants that determine parasite
success. This work will result in a functionally validated, experimentally tractable model of host-parasite
coevolution.
Together, these projects will contribute to postdoctoral training at the interface of evolutionary genomics,
functional genetics, and experimental biochemistry. New skills and independence gained through this training
will facilitate the transition to a research career in evolutionary genomics. The University of Chicago is an
exceptional setting to pursue this work due to the University’s strength across the biological sciences, expansive
resources, and the particular expertise of co-sponsors and local collaborators.
项目概要/摘要
宿主和寄生虫之间的对抗是普遍存在的,这是由强烈的、相互的自然选择造成的。
宿主-寄生虫相互作用(共同进化)会对双方的生物学产生普遍影响。
与寄生虫的共同进化影响着人类健康和疾病的许多方面,对寄生虫的深入了解
共同进化过程是生物医学的必然要求。
宿主与寄生虫的共同进化通常在分子水平上进行。
因此需要有能力操纵双方的基因,这在人类中是不可能的
为了填补这一空白,研究人员必须将目光投向植物及其食草昆虫。
是自然界中最常见的宿主-寄生虫系统,提供了实验上易于处理的模型来阐明
共同进化的一般特征。
拟议的工作将确定介导白蝴蝶之间共同进化的基因和蛋白质
(粉蝶科:Pierinae)及其芸苔目宿主植物(包括拟南芥)。
经典的共同进化系统揭示了植物抗草食性的遗传和功能基础
昆虫,但缺乏从寄生虫角度的补充理解。
祖先蛋白质重建和实验生物化学,以确定突变事件,使
Aim 2 将使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑来功能性地剖析新的共同进化相互作用。
最近的 GWAS 发现蝴蝶基因介导与拟南芥植物的共同进化
最后,目标 3 将使用群体基因组和比较基因组方法
描述共同进化的替代模式如何塑造决定寄生虫的遗传变异的命运
这项工作将获得功能验证、实验上易于处理的宿主-寄生虫模型。
共同进化。
这些项目将共同促进进化基因组学领域的博士后培训,
通过这次培训获得了功能遗传学和实验生物化学的新技能和独立性。
将促进向进化基因组学研究生涯的过渡。
由于大学在生物科学领域的实力、广泛的
资源,以及共同发起者和当地合作者的特殊专业知识。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Timothy Kevin O'Connor其他文献
Timothy Kevin O'Connor的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Timothy Kevin O'Connor', 18)}}的其他基金
Dissecting the functional basis of butterfly-plant coevolution
剖析蝴蝶与植物协同进化的功能基础
- 批准号:
9909786 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 6.76万 - 项目类别:
Dissecting the functional basis of butterfly-plant coevolution
剖析蝴蝶与植物协同进化的功能基础
- 批准号:
10786751 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 6.76万 - 项目类别:
Dissecting the functional basis of butterfly-plant coevolution
剖析蝴蝶与植物协同进化的功能基础
- 批准号:
10596343 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 6.76万 - 项目类别:
相似国自然基金
等位基因聚合网络模型的构建及其在叶片茸毛发育中的应用
- 批准号:32370714
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
基于人诱导多能干细胞技术研究突变等位基因特异性敲除治疗1型和2型长QT综合征
- 批准号:82300353
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
肠杆菌多粘菌素异质性耐药中phoPQ等位基因差异介导不同亚群共存的机制研究
- 批准号:82302575
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
ACR11A不同等位基因调控番茄低温胁迫的机理解析
- 批准号:32302535
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
玉米穗行数QTL克隆及优异等位基因型鉴定
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Investigating RNA dysregulation in Neurological Disease through study of Pontocerebellar Hypoplasia Type 1b
通过 1b 型桥小脑发育不全研究来调查神经系统疾病中的 RNA 失调
- 批准号:
10638196 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 6.76万 - 项目类别:
Investigating the role of an EIF2B3 variant as an Alzheimer's disease risk modifier
研究 EIF2B3 变体作为阿尔茨海默病风险调节剂的作用
- 批准号:
10680062 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 6.76万 - 项目类别:
Serogroup 19 capsule maleability leading to vaccine failure
血清群 19 胶囊的雄性能力导致疫苗失败
- 批准号:
10723991 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 6.76万 - 项目类别:
The effects of somatic HLA class I allele mutations on antigen presentation in acquired aplastic anemia
体细胞 HLA I 类等位基因突变对获得性再生障碍性贫血抗原呈递的影响
- 批准号:
10347646 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 6.76万 - 项目类别: