LiT: Rel Homology Domain Signal Transduction Pathways in the Sea Anemone Nematostella vectensis
LiT:海葵 Nematostella vectensis 中的 Rel 同源域信号转导通路
基本信息
- 批准号:0924749
- 负责人:
- 金额:$ 57.3万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2009
- 资助国家:美国
- 起止时间:2009-07-15 至 2014-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The survival of all organisms depends on their ability to manage environmental stress, whether caused by physical (e.g., heat, oxygen, chemicals) or biological (e.g., pathogens) insult. Many animals, including insects and vertebrates, respond to a wide range of environmental stresses by activating a conserved molecular pathway, called the NF-kappaB transcription factor signal transduction pathway. Although the NF-kappaB pathway is critical for many higher animal stress response systems, its evolutionary origins are obscure. In the current project, genes encoding many key proteins similar to the human NF-kappaB pathway have been identified and cloned in a simple marine organism, the starlet sea anemone Nematostella vectensis (phylum Cnidaria). This project involves interdisciplinary research between a molecular evolutionary biologist (Finnerty) and a cell & molecular biologist (Gilmore) that seeks to gain insights into the ancestral function of the NF-kappaB signaling pathway, and the biological and ecological significance of a gene variant of NF-kappaB that exists in wild populations of Nematostella. Specifically, this research is investigating how NF-kappaB functions in simple marine animals, and three major experimental aims will be accomplished. (1) NF-kappaB signaling proteins are being characterized in the sea anemone Nematostella using a variety of molecular, cellular, and whole animal assays. (2) Genes regulated by NF-kappaB and stressors that can activate NF-kappaB and its target genes will be identified in Nematostella. (3) The functional and selective consequences of gene variants of the NF-kappaB protein of Nematostella will be determined. Broader ImpactsThe research will lead to a better understanding of the evolutionary origins of the stress response pathways of contemporary animals, and a better understanding of how these pathways can evolve in response to environmental change (climatic shifts, new physical/chemical insults, novel pathogens). The research program will have three major broader impacts. It will provide interdisciplinary training in cell and molecular biology, evolutionary biology, genomics, and developmental biology to students at the PhD and undergraduate levels, including students from groups that are under-represented in science. It will augment three heavily utilized Internet databases that serve a broad research community: StellaBase (http://stellabase.org); The Nematostella Web Resource (http://nematostella.org); and Rel/NF-kappaB Transcription Factors (http://www.nf-kb.org). It will contribute to ongoing marine conservation efforts by identifying molecular markers for environmental stressors. Such information may better enable conservation scientists to monitor the biological effects of environmental threats impacting indicator species in key coastal habitats, such as the coastal estuaries inhabited by the sea anemone Nematostella.
所有生物体的生存取决于它们管理环境压力的能力,无论是由物理(例如,热、氧、化学物质)或生物(例如,病原体)侮辱造成的。许多动物,包括昆虫和脊椎动物,通过激活一个保守的分子途径来响应广泛的环境压力,称为核因子-kappaB转录因子信号转导途径。虽然核因子-kappaB通路在许多高等动物应激反应系统中是关键的,但它的进化起源尚不清楚。在本项目中,编码许多与人类核因子-kappaB途径类似的关键蛋白的基因已经在一个简单的海洋生物--海葵Nematostella vetensis(Cnidaria门)中被鉴定和克隆。这个项目涉及一位分子进化生物学家(Finnerty)和一位细胞分子生物学家(Gilmore)之间的跨学科研究,旨在深入了解NF-kappaB信号通路的祖先功能,以及存在于线虫野生种群中的NF-kappaB基因变体的生物学和生态学意义。具体地说,本研究正在研究核因子-kappaB如何在简单的海洋动物中发挥作用,并将实现三个主要的实验目标。(1)利用各种分子、细胞和整体动物实验研究了海葵Nematostella中的核因子-kappaB信号蛋白。(2)在线虫中发现了受核因子-kappaB调控的基因和能够激活核因子-kappaB及其靶基因的应激源。(3)将确定线虫NF-kappaB蛋白基因变异的功能和选择后果。更广泛的影响这项研究将使我们更好地理解当代动物应激反应途径的进化起源,并更好地理解这些途径如何随着环境变化(气候变化、新的物理/化学侮辱、新的病原体)而进化。该研究项目将产生三大更广泛的影响。它将为博士生和本科生提供细胞和分子生物学、进化生物学、基因组学和发育生物学的跨学科培训,包括来自科学代表性不足的群体的学生。它将加强三个使用率很高的互联网数据库,为广泛的研究社区提供服务:StellaBase(http://stellabase.org);),线虫网络资源(http://nematostella.org);和REL/NF-kappaB转录因子(http://www.nf-kb.org).它将通过确定环境应激源的分子标记,为正在进行的海洋保护努力做出贡献。这些信息可能使保护科学家能够更好地监测影响关键沿海生境指示物种的环境威胁的生物影响,例如海葵栖息的沿海河口。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
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