Multicellular dynamics and evolution in dense populations
密集群体中的多细胞动力学和进化
基本信息
- 批准号:455449456
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Independent Junior Research Groups
- 财政年份:
- 资助国家:德国
- 起止时间:
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Cellular evolution, while being one of the most fundamental concepts of life, is also the root cause for some of the most pressing challenges in modern health care, such as oncogenesis and the evolution of drug resistance.Yet, most pertinent evolution experiments to date have been conducted in dilute microbial populations or 2-dimensional colonies. This means we know little about how the immanent mechanical interactions between the constituent cells in 3-dimensional solid tumors shape key evolutionary driving forces, such as natural selection and genetic drift.To address these challenges, I propose a multidisciplinary approach that will combine concepts from physics, population genetics and cancer biology with innovative genetic tools and sophisticated cellular model systems to revolutionize how we study evolution in dense cellular populations. Using a series of complementary microbial and cancer cell assays, I will investigate (i) how collective multicellular dynamics impact genetic diversity and drug resistance evolution, (ii) how collective cell motion in 3D affect evolution and treatment response, and (iii) how the mechanical properties of cells and their susceptibility to external forces reshape natural selection and genetic drift in cancer tumoroids.The completion of this proposal will establish a new framework describing cellular evolution as an emergent phenomenon in active granular matter, opening the door to future scientific objectives in the field of experimental evolution. Finally, biomedical application of the insights gained will be essential to better understanding tumor progression and drug resistance evolution while providing a springboard for innovative evolution-based treatment strategies for improved cancer therapy.
细胞进化是生命最基本的概念之一,也是现代医疗保健中一些最紧迫挑战的根本原因,例如肿瘤发生和耐药性的进化。然而,迄今为止,大多数相关的进化实验都是在稀释的微生物种群或二维菌落中进行的。这意味着我们对三维实体肿瘤中组成细胞之间的不可分割的机械相互作用如何形成关键的进化驱动力知之甚少,如自然选择和遗传漂变。为了解决这些挑战,我提出了一种多学科的方法,将物理学的联合收割机概念,人口遗传学和癌症生物学与创新的遗传工具和复杂的细胞模型系统,以彻底改变我们如何研究进化,密集的细胞群使用一系列互补的微生物和癌细胞测定,我将研究(i)集体多细胞动力学如何影响遗传多样性和耐药性进化,(ii)3D中的集体细胞运动如何影响进化和治疗反应,以及(iii)细胞的机械特性及其对外力的敏感性如何重塑癌症类肿瘤中的自然选择和遗传漂变。将建立一个新的框架,将细胞进化描述为活性颗粒物质中的一种涌现现象,为实验进化领域的未来科学目标打开了大门。最后,所获得的见解的生物医学应用对于更好地理解肿瘤进展和耐药性演变至关重要,同时为改进癌症治疗的创新性基于进化的治疗策略提供跳板。
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 }}
Dr. Jona Kayser其他文献
Dr. Jona Kayser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('Dr. Jona Kayser', 18)}}的其他基金
Complex Evolution of Resistance in Spatially Structured Populations
空间结构群体中抵抗力的复杂演化
- 批准号:
316081223 - 财政年份:2016
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Fellowships
相似国自然基金
发展基因编码的荧光探针揭示趋化因子CXCL10的时空动态及其调控机制
- 批准号:32371150
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
β-arrestin2- MFN2-Mitochondrial Dynamics轴调控星形胶质细胞功能对抑郁症进程的影响及机制研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2023
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
钱江潮汐影响下越江盾构开挖面动态泥膜形成机理及压力控制技术研究
- 批准号:LY21E080004
- 批准年份:2020
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
磁性薄膜和磁性纳米结构中的自旋动力学研究
- 批准号:11174131
- 批准年份:2011
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
星系结构基本单元星团的研究
- 批准号:11043006
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
星系恒星与气体的动力学演化
- 批准号:11073025
- 批准年份:2010
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
在我们的门前发掘化石——利用中国即将开展的巡天来研究银河系的演化
- 批准号:11043005
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
物体运动对流场扰动的数学模型研究
- 批准号:51072241
- 批准年份:2010
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
弦场论及Tachyon动力学
- 批准号:10705008
- 批准年份:2007
- 资助金额:15.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
微分遍历理论和廖山涛的一些方法的应用
- 批准号:10671006
- 批准年份:2006
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Co-evolution of phytoplankton dynamics and environment at the Fram Strait
弗拉姆海峡浮游植物动态与环境的协同演化
- 批准号:
NE/Z000300/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grant
Determining the dynamics of the colonization of the pelagic realm and evolution of the early Palaeozoic biological pump
确定远洋领域殖民的动态和早古生代生物泵的演化
- 批准号:
NE/X017745/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Fellowship
Dynamics and evolution of a halogenated auxin - a seed-derived signal for pea pod growth
卤化生长素的动力学和进化——豌豆荚生长的种子来源信号
- 批准号:
BB/Y004701/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grant
Evolution, Deformation and Dynamics of the Indo-Australian Plate: A New Seismological Approach
印度-澳大利亚板块的演化、变形和动力学:一种新的地震学方法
- 批准号:
22KF0012 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Restoring Dexterous Hand Function with Artificial Neural Network-Based Brain-Computer Interfaces
利用基于人工神经网络的脑机接口恢复灵巧手功能
- 批准号:
10680206 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Immune Programs and Related T Cell Mechanisms of Pulmonary Complications After COVID-19 Illness
COVID-19 疾病后肺部并发症的免疫程序和相关 T 细胞机制
- 批准号:
10886167 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Extent, dynamics and mechanisms of Plasmodium vivax immune evasion caused by PvDBP gene amplification
PvDBP基因扩增引起间日疟原虫免疫逃避的程度、动态及机制
- 批准号:
10734028 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别: