The Effect of Multicellularity on Bacterial Interactions and Diversity

多细胞性对细菌相互作用和多样性的影响

基本信息

  • 批准号:
    9509481
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 8.86万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-07-01 至 2019-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ABSTRACT    Bacterial  lifestyles  can  be  extremely  complex,  manifested  most  strikingly  in  the  formation  of  highly  cooperative multicellular structures like biofilms. Beyond the inherent basic biological interest, these complex  traits  have  significant  impacts  on  how  bacteria  relate  to  human  health  both  as  a  defense  response  leading  to  increased  drug  resistance  and  as  a  source  of  clinically-­‐‑relevant  antibiotics,  which  are  often  only  produced  in  certain social contexts. In my post-­‐‑doctoral work I have used the model bacterium Bacillus subtilis to study how  multicellular  behaviors  affect  the  way  bacteria  interact  with  each  other.  I  found  that  B.  subtilis  can  judge  whether  or  not  neighboring  cells  are  close  relatives,  a  phenomenon  called  kin  discrimination.  They  do  this  using  the  extensive  and  diverse  complement  of  antimicrobial  molecules  that  each  strain  produces.  This  kin  discrimination  behavior  creates  an  evolutionary  pressure  to  diversify,  resulting  in  so  much  intraspecies  variation that even very closely related strains cannot coexist in their natural habitat.    The  first  aim  of  this  proposal  will  focus  on  the  consequences  of  kin  discrimination,  specifically  whether  a  population can better resist invasion by non-­‐‑kin cells than kin. This will inform our understanding of natural  microbial  populations  living  in  and  around  us,  and  how  they  respond  to  outside  influences.  I  will  also  learn  important  technical  skills  involved  in  experimental  evolution,  including  genome  sequencing,  comparative  genomics, and the bioinformatic and programming skills inherent to working with large genomic datasets.    The  second  aim  seeks  to  gain  a  better  understanding  of  the  diversity  lurking  within  the  B.  subtilis  species  by  examining  three  routes  of  evolutionary  change:  amino  acid  substitutions,  gain/loss  of  entire  genes,  and  changes  in  gene  transcription.  By  looking  across  multiple  strains  in  multiple  multicellular  contexts,  I  will  be  able to see which of these changes is most common in early strain divergence and which genes are under the  most pressure to change. This will generate a catalog of evolutionary information that will be useful for many  years and open many avenues of research for my own independent lab. The techniques involved, such as RNA  sequencing and bioinformatic analyses, will be invaluable additions to my skillset.    The  third  aim  of  this  application  will  examine  the  generality  of  my  findings  in  other  bacteria.  Given  that  B.  subtilis use antibiotic molecules to recognize each other, I will look in the phylum of bacteria that produces the  majority of approved antibiotics: Actinobacteria. Examining intraspecies interactions can help shed light on the  evolution of antibiotic production and how best to mine for clinically relevant molecules. I will investigate the  ability  of  the  Actinobacteria  Streptomyces  to  discriminate  kin  from  non-­‐‑kin,  and  whether  this  is  mediated  through antibiotic diversity. This project will be my introduction to Actinobacteria, with the long-­‐‑term goal of  studying other aspects of their fascinating multicellular lifecycle.     The training I will continue to receive under Dr. Roberto Kolter at Harvard Medical School will give me a great  foundation  of  microbiology  experience  on  which  to  build  my  career.  HMS  provides  a  number  of  advantages  that will facilitate my advancement, including core sequencing facilities, bioinformatic resources, and courses  dedicated to career development. Additionally, I will receive specialized training from experts in the fields of  microbial  genomics  and  Actinobacteria  biology  to  accomplish  the  goals  of  this  proposal  and  broaden  my  development as a scientist. The knowledge and techniques I will acquire under this award will be instrumental  in obtaining my career goals and becoming an effective independent investigator.
抽象的   细菌的生活方式可能极其复杂,最显着的表现是形成高度 除了固有的基本生物学意义之外,这些复杂的多细胞结构。 性状对细菌与人类健康的关系有重大影响,既可以作为一种防御反应,也可以导致 增加耐药性并作为临床相关抗生素的来源,这些抗生素通常仅在 在我的博士后工作中,我使用了模型细菌枯草芽孢杆菌来研究如何做到这一点。 多细胞行为影响细菌相互作用的方式,我发现枯草芽孢杆菌可以判断。 邻近细胞是否是近亲,这种现象称为亲属歧视。 利用每种菌株产生的广泛且多样的抗菌分子。 歧视行为产生了多样化的进化压力,导致了如此多的种内现象 即使是非常密切相关的菌株也无法在其自然栖息地共存。   该提案的第一个目标将集中于亲属歧视的后果,特别是是否存在亲属歧视。 与亲属相比,人类群体能够更好地抵抗非亲属细胞的入侵。这将有助于我们对自然的理解。 我还将了解生活在我们体内和周围的微生物种群,以及它们如何应对外界影响。 实验进化中涉及的重要技术技能,包括基因组测序、比较 基因组学,以及处理大型基因组数据集所固有的生物信息学和编程技能。   第二个目标旨在通过以下方式更好地了解潜伏在枯草芽孢杆菌物种内的多样性: 检查进化变化的三种途径:氨基酸取代、整个基因的获得/丢失,以及 通过观察多种多细胞环境中的多种菌株,我将了解基因转录的变化。 能够看到哪些变化在早期菌株分化中最常见以及哪些基因受到影响 最大的改变压力。这将生成一个对许多人有用的进化信息目录。 多年来,为我自己的独立实验室开辟了许多研究途径。所涉及的技术,例如 RNA。 测序和生物信息学分析将是对我技能的宝贵补充。   本申请的第三个目标是检验我的发现在其他细菌中的普遍性。 枯草芽孢杆菌使用抗生素分子来识别彼此,我将在产生抗生素分子的细菌门中寻找 大多数已批准的抗生素:检查种内相互作用有助于揭示放线菌的情况。 我将研究抗生素生产的演变以及如何最好地挖掘临床相关分子。 放线菌链霉菌区分亲缘关系和非亲缘关系的能力,以及这是否是介导的 通过抗生素多样性。这个项目将是我对放线菌的介绍,其长期目标是 研究它们令人着迷的多细胞生命周期的其他方面。   我将继续在哈佛医学院 Roberto Kolter 博士的指导下接受培训,这将为我提供良好的培训 HMS 为我的职业生涯提供了许多优势。 这将促进我的进步,包括核心测序设施、生物信息资源和课程 致力于职业发展。此外,我还将接受以下领域专家的专门培训 微生物基因组学和放线菌生物学来实现本提案的目标并扩大我的研究范围 作为一名科学家的发展。我将通过该奖项获得的知识和技术将发挥重要作用。 实现我的职业目标并成为一名有效的独立调查员。

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 }}

Nicholas Anthony Lyons其他文献

Nicholas Anthony Lyons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('Nicholas Anthony Lyons', 18)}}的其他基金

The Effect of Multicellularity on Bacterial Interactions and Diversity
多细胞性对细菌相互作用和多样性的影响
  • 批准号:
    9224671
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 8.86万
  • 项目类别:

相似国自然基金

TiC-TiB2颗粒喷射成形原位合成及其对M2高速工具钢共晶碳化物形成与演化的影响
  • 批准号:
    52361020
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
植被群落演替对河道水流结构和纵向离散特性影响机制研究
  • 批准号:
    52309088
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
热带印度洋海表皮温日变化的数值模拟及对海气热通量的影响
  • 批准号:
    42376002
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SGO2/MAD2互作调控肝祖细胞的细胞周期再进入影响急性肝衰竭肝再生的机制研究
  • 批准号:
    82300697
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
协同遥感和气候模型的城市高温热浪时空特征及其对热暴露影响研究
  • 批准号:
    42371397
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    46 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Aligning Measurement of Psychological Traits and Economic Preferences
协调心理特征和经济偏好的测量
  • 批准号:
    10587216
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.86万
  • 项目类别:
Leveraging Social Networks to Promote Sexual Assault Recovery and Reduce Drinking to Cope through a Web-Based Intervention
利用社交网络促进性侵犯康复并通过基于网络的干预减少饮酒来应对
  • 批准号:
    10874975
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 8.86万
  • 项目类别:
Disasters, solar energy, and chronic disease management in aging Puerto Ricans
波多黎各老年人的灾害、太阳能和慢性病管理
  • 批准号:
    10763097
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.86万
  • 项目类别:
Disasters, solar energy, and chronic disease management in aging Puerto Ricans
波多黎各老年人的灾害、太阳能和慢性病管理
  • 批准号:
    10367126
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.86万
  • 项目类别:
Role of Lrg pyruvate uptake system in Streptococcus mutans environmental adaptation
Lrg丙酮酸吸收系统在变形链球菌环境适应中的作用
  • 批准号:
    10645783
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 8.86万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了