OPUS: MCS: The importance of mitochondrial and structural mutations in generating fitness variance in the ciliate Tetrahymena
作品:MCS:线粒体和结构突变在纤毛虫四膜虫中产生适应性差异的重要性
基本信息
- 批准号:1911449
- 负责人:
- 金额:$ 27.17万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-06-01 至 2024-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
There are many types of genetic mutations and they can have different effects on an organism's fitness. For example, small mutations that change DNA base pairs within a gene may have different effects than mutations that change the number of copies of a gene. This research will shed light on the fundamental question: how do different types of genetic mutations contribute to the evolution of the enormous biodiversity found on earth? Surprisingly, the answer to this question remains unclear. In studies of a unicellular organism, this research will find the rate at which different types of mutations happen and look at the effects of these mutations on organisms' fitness. The results of this research will help to clarify the process of mutation and its role in generating diversity. This research will make possible the training in modern genomic methods of a mid-career scientist and several underrepresented minority and first-generation college students.Previous studies of mutation accumulation in a microbial eukaryote, the ciliate Tetrahymena thermophila, revealed a surprisingly low base-substitution mutation rate. This rate was so low that it could not account for the observed changes in fitness over the course of an experiment, indicating that there must be other types of mutations responsible for the observed changes in fitness. To determine the relative importance of different types of mutations in generating fitness variance, this research will measure the rates of base-substitution, structural, and mitochondrial mutations in T. thermophila, using these previously generated mutation accumulation lines. New genomic analyses of these lines will determine which types of mutations are most frequent and, by comparison to phenotypic data, will determine which types have the potential to generate the most variance in fitness-related traits. The results of these analyses will provide valuable insight into the types of mutations most responsible for evolutionary novelty.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
有许多类型的基因突变,它们可以对生物体的适应性产生不同的影响。例如,改变基因内DNA碱基对的小突变可能与改变基因拷贝数的突变具有不同的影响。 这项研究将揭示一个基本问题:不同类型的基因突变如何促进地球上巨大的生物多样性的进化? 令人惊讶的是,这个问题的答案仍然不清楚。 在单细胞生物的研究中,这项研究将发现不同类型的突变发生的速度,并研究这些突变对生物体适应性的影响。 这项研究的结果将有助于阐明突变的过程及其在产生多样性中的作用。 这项研究将有可能培训一个职业生涯中期的科学家和几个代表性不足的少数民族和第一代大学生的现代基因组学方法。以前的研究突变积累的微生物真核生物,纤毛四膜虫嗜热细胞,揭示了一个令人惊讶的低碱基替换突变率。这个比率非常低,以至于它不能解释在实验过程中观察到的适应性变化,这表明必须有其他类型的突变负责观察到的适应性变化。 为了确定不同类型的突变在产生适应度方差中的相对重要性,本研究将测量T.嗜热菌,使用这些先前产生的突变积累系。 对这些品系的新的基因组分析将确定哪些类型的突变最常见,并通过与表型数据的比较,确定哪些类型有可能产生最多的适应性相关性状变异。 这些分析的结果将提供有价值的洞察类型的突变最负责的进化novely.This奖项反映了NSF的法定使命,并已被认为是值得的支持,通过评估使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Sex, amitosis, and evolvability in the ciliate Tetrahymena thermophila
纤毛虫嗜热四膜虫的性别、无丝分裂和进化性
- DOI:10.1093/evolut/qpac031
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:3.3
- 作者:Tarkington, Jason;Zhang, Hao;Azevedo, Ricardo B. R.;Zufall, Rebecca A.
- 通讯作者:Zufall, Rebecca A.
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