OPUS: MCS: The importance of mitochondrial and structural mutations in generating fitness variance in the ciliate Tetrahymena
OPUS: MCS: The importance of mitochondrial and structural mutations in generating fitness variance in the ciliate Tetrahymena
批准号:
1911449
负责人:
Rebecca Zufall
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
项目状态:
已结题
起止时间:
2019-06-01 至 2024-05-31
中文摘要
基因突变有很多种,它们会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产生不同的影响。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。在对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,并观察这些突变对生物适应性的影响。本研究结果将有助于阐明突变过程及其在多样性产生中的作用。这项研究将使一名处于职业生涯中期的科学家和几名未被充分代表的少数民族和第一代大学生接受现代基因组方法的培训成为可能。先前对微生物真核生物(纤毛虫嗜热四膜虫)突变积累的研究显示,碱基取代突变率惊人地低。这个比率如此之低,以至于它无法解释在实验过程中观察到的适应性变化,这表明一定有其他类型的突变导致了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,本研究将利用这些先前产生的突变积累系,测量嗜热T.的碱基取代率、结构变化率和线粒体变化率。对这些品系进行的新的基因组分析将确定哪种类型的突变最频繁,并通过与表型数据的比较,确定哪种类型有可能在与健康相关的性状中产生最大的变异。这些分析的结果将提供有价值的洞察突变的类型最负责进化的新颖性。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
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.
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专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
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:
Evolution
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.
RaMP: STEGG-INTERACT: Southeast Texas Evolutionary Genetics and Genomics INTEgrative Research and Collaborative Training
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批准号:2319694
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$299.92万
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财政年份:2023
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负责人:Rebecca Zufall
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依托单位:
Coevolutionary Arms Races Driven by Conflict: a Test in Social Amoeba
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批准号:1557023
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$69.66万
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财政年份:2016
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负责人:Rebecca Zufall
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依托单位:
Starter Grant: Cis-acting signals and genome-wide effects of extensive genome processing in diverse ciliates
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批准号:0625272
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$5.0万
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财政年份:2006
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负责人:Rebecca Zufall
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依托单位:
Postdoctoral Research Fellowship in Microbial Biology for FY 2003
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批准号:0301610
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项目类别:Fellowship Award
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资助金额:$10.0万
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财政年份:2003
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负责人:Rebecca Zufall
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依托单位:
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MCs激活通过影响类淋巴系统功能对GMH后脑积水的作用和机制研
究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:陆蔚天
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依托单位:
FGD6/RhoD/DIAPH3调控微丝重塑在Nb2C/MCS促进内皮细胞迁移中的机制研究
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批准号:82301145
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:贺健康
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依托单位:
登陆台风MCS特征观测分析及其对降水强度影响的机制研究
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批准号:42305064
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:王科
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依托单位:
气溶胶对华南前汛期MCS的最大瞬时和累积降水的影响机理
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批准号:42375080
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.00万元
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批准年份:2023
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负责人:云宇星
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依托单位:
益母草总生物碱抑制HIF-1α介导的MCs活化抗过敏性哮喘机制研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:袁满
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依托单位:
基于MCs-MCT/PAR2/TLR4通路研究健脾清化颗粒干预胃食管反流病LPS诱导的食管炎症的作用机制
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:车慧
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依托单位:
对虾养殖池塘底泥微生物厌氧降解微囊藻毒素(MCs)的协同代谢机制研究
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批准号:32172978
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项目类别:面上项目
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资助金额:58万元
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批准年份:2021
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负责人:毕相东
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依托单位:
基于Co-RBF变复杂度模型与MCS约束平移的可靠性优化方法研究
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批准号:12001505
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:黎旭
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依托单位:
西天山夏季中—β尺度MCS对流云宏微特征及对降水影响研究
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批准号:U2003106
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:58万元
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批准年份:2020
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负责人:李建刚
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依托单位:
基于脑损伤MCS模型的脑网络重构动态演化与意识恢复机制研究
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批准号:81671038
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2016
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负责人:杨勇
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依托单位: