Explaining the complex lives of parasites: within-host dynamics, parasite plasticity, and life history evolution
解释寄生虫的复杂生活:宿主内动态、寄生虫可塑性和生活史进化
基本信息
- 批准号:436171-2013
- 负责人:
- 金额:$ 2.26万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Discovery Grants Program - Individual
- 财政年份:2017
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2017-01-01 至 2018-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Despite centuries of research into infectious diseases, there are no satisfying answers to important ecological and evolutionary questions, such as: Which factors have shaped the evolution of parasite traits that determine harm caused to hosts and infectiousness? How and why do interactions between parasites and hosts differ across parasite species, i.e., why are some diseases severe and others less so? How might drugs or vaccines affect parasite traits and their interactions with hosts? Global disease statistics highlight the importance of answering these questions: infectious diseases currently account for 1 in 6 deaths worldwide, and 1 in 2 deaths in developing regions (WHO). Further, in Canada we are confronted with an ever-increasing threat from drug resistant bacteria (e.g., MRSA), which are a consequence of ecological interactions and evolutionary responses. Developing a better understanding of parasite evolutionary ecology is therefore critical to designing effective treatment and control strategies. A key insight from evolutionary ecology is that parasites are more sophisticated organisms than they tend to be given credit for - they are able to detect changes in their environment and adjust their strategies accordingly. By integrating mathematical modeling with experimental data, my research program investigates the causes, consequences, and limits of this 'phenotypic plasticity'. Over the next five years, my group will determine (1) what impact changes in parasite traits have on patterns of disease within hosts and whether they contribute to the variation observed across parasite strains, (2) whether these changes help parasites deal with a variable environment (i.e., whether this plasticity is adaptive), and (3) what the potential is for this plasticity to erode disease control efforts. This research will train graduate and undergraduate students in mathematical and statistical techniques that are applicable to industry, biomedicine, government, and academia. While the focus of much of our research effort will be on malaria parasites, the evolutionary principles we uncover will have far reaching implications, improving understanding of disease and offering new insight to biomedicine.
尽管对传染病的研究已经进行了几个世纪,但对于重要的生态学和进化问题仍然没有令人满意的答案,例如:哪些因素塑造了决定对宿主造成伤害和传染性的寄生虫特征的进化?寄生虫和宿主之间的相互作用如何以及为什么在寄生虫物种之间存在差异,即,为什么有些疾病比较严重,有些则不那么严重?药物或疫苗如何影响寄生虫的特征及其与宿主的相互作用?全球疾病统计数据突出了回答这些问题的重要性:目前,传染病占全世界死亡人数的六分之一,占发展中区域死亡人数的二分之一(世卫组织)。此外,在加拿大,我们面临着来自耐药细菌的日益增加的威胁(例如,MRSA),这是生态相互作用和进化反应的结果。因此,更好地了解寄生虫进化生态学对于设计有效的治疗和控制策略至关重要。进化生态学的一个关键观点是,寄生虫是比人们所认为的更复杂的生物体--它们能够检测到环境的变化,并相应地调整自己的策略。通过将数学建模与实验数据相结合,我的研究计划调查了这种“表型可塑性”的原因,后果和限制。在接下来的五年里,我的团队将确定(1)寄生虫特征的变化对宿主内疾病模式的影响,以及它们是否有助于在寄生虫菌株中观察到的变异,(2)这些变化是否有助于寄生虫应对可变的环境(即,这种可塑性是否是适应性的),以及(3)这种可塑性侵蚀疾病控制努力的潜力是什么。这项研究将培养研究生和本科生的数学和统计技术,适用于工业,生物医学,政府和学术界。虽然我们的大部分研究工作将集中在疟疾寄生虫上,但我们发现的进化原理将产生深远的影响,提高对疾病的理解,并为生物医学提供新的见解。
项目成果
期刊论文数量(0)
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专利数量(0)
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