Integrating time, function, phylogenetics and genome dynamics to redefine microbial diversity
整合时间、功能、系统发育学和基因组动力学,重新定义微生物多样性
基本信息
- 批准号:RGPIN-2017-05141
- 负责人:
- 金额:$ 2.91万
- 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:2019
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2019-01-01 至 2020-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Thanks to advances in DNA sequencing technology and bioinformatics, we know more about microorganisms and microbial communities than ever before. Work in the last thirty years has revealed a stunning diversity of microbes in every habitat on Earth, and researchers are now trying to connect this diversity to ecosystem function in settings as varied as wastewater reactors and the human gut. Understanding the microbes in a given habitat (the microbiome) opens up new applications including mitigation of human disease and remediation of contaminated sites.******Although this “microbial revolution” has great promise, researchers struggle to understand the microbiome in depth. The remarkable diversity of microbial species, which can exceed 1,000 in a single environmental sample, is a significant barrier to understanding the ecology of a system. Many habitats also contain millions of distinct microbial genes, a number that dwarfs the 20,000-25,000 genes in the human genome. However, the most critical limiting factor is that we don't know what patterns to look for when we examine microbial communities. Methods that presuppose natural groupings such as species inevitably miss important patterns in the data, and we need to expand our microbiomics toolbox with new representations of microbial diversity.******My research program is concerned with diversity and evolution of the microbiome. This proposal encompasses two complementary projects that will advance our ability to deconstruct and describe microbial communities. First, we will develop new ecological models that treat individual genes as species, and represent an organism as an entire ecosystem in which these genes interact. This “gene ecology” model will allow us to map traditional concepts such as diversity, dispersal, and competition into the study of microbial genomes. Second, we will develop new definitions of biodiversity units that are based on covariance through time, co-occurrence in multiple habitats, similar functions and ecological roles, as well as traditional taxonomic similarity. These new definitions will produce a prohibitively large number of candidate units, and we will develop new approaches to identify and interpret the candidates that are most relevant to a particular ecological question.******Microbial gene ecology will provide a better understanding of the complex interactions between gene products in the microbiome, and an expanded set of candidate units will help us better evaluate changes in microbial community composition. Taken together, these techniques will tell us which members of a microbial community are playing which roles, how different members of the community are interacting with one another, and how communities are likely to respond to changes in their environment. This understanding will be essential as we try to develop microbial solutions to a host of problems in human health and the environment.
由于DNA测序技术和生物信息学的进步,我们比以往任何时候都更了解微生物和微生物群落。过去30年的研究揭示了地球上每个栖息地中微生物的惊人多样性,研究人员现在正试图将这种多样性与从废水反应堆到人类肠道等各种环境中的生态系统功能联系起来。了解特定栖息地(微生物组)中的微生物开辟了新的应用领域,包括缓解人类疾病和修复受污染的地点。*尽管这场“微生物革命”前景光明,但研究人员仍难以深入了解微生物组。微生物物种的显著多样性,在一个环境样本中可以超过1000个,这是理解一个系统生态的一个重要障碍。许多栖息地还包含数百万个不同的微生物基因,这个数字使人类基因组中的20,000-25,000个基因相形见绌。然而,最关键的限制因素是,当我们检查微生物群落时,我们不知道要寻找什么模式。以物种等自然分类为前提的方法不可避免地遗漏了数据中的重要模式,我们需要用微生物多样性的新表示来扩展我们的微生物学工具箱。我的研究计划与微生物组的多样性和进化有关。这项提议包括两个互补的项目,它们将提高我们解构和描述微生物群落的能力。首先,我们将开发新的生态模型,将单个基因视为物种,并将有机体表示为这些基因相互作用的整个生态系统。这一“基因生态”模型将允许我们将多样性、扩散和竞争等传统概念映射到微生物基因组的研究中。第二,我们将制定新的生物多样性单位定义,这些单位基于随时间的协方差、多个生境中的共生、相似的功能和生态角色以及传统的分类相似性。这些新的定义将产生令人望而却步的大量候选单元,我们将开发新的方法来识别和解释与特定生态问题最相关的候选单元。微生物基因生态学将提供更好的理解微生物组中基因产物之间的复杂相互作用,而一组扩大的候选单元将帮助我们更好地评估微生物群落组成的变化。综上所述,这些技术将告诉我们微生物群落的哪些成员扮演着哪些角色,群落的不同成员如何相互作用,以及群落可能如何应对环境的变化。当我们试图为人类健康和环境中的一系列问题开发微生物解决方案时,这种理解将是至关重要的。
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 }}
Beiko, Robert其他文献
Beiko, Robert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('Beiko, Robert', 18)}}的其他基金
Integrating time, function, phylogenetics and genome dynamics to redefine microbial diversity
整合时间、功能、系统发育学和基因组动力学,重新定义微生物多样性
- 批准号:
RGPIN-2017-05141 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Integrating time, function, phylogenetics and genome dynamics to redefine microbial diversity
整合时间、功能、系统发育学和基因组动力学,重新定义微生物多样性
- 批准号:
RGPIN-2017-05141 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
NSERC-NSF workshops on integrating consideration of diversity in NSE research
NSERC-NSF 关于在 NSE 研究中整合多样性考虑的研讨会
- 批准号:
549352-2019 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Special Opportunities Fund
Integrating time, function, phylogenetics and genome dynamics to redefine microbial diversity
整合时间、功能、系统发育学和基因组动力学,重新定义微生物多样性
- 批准号:
RGPIN-2017-05141 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Integrating time, function, phylogenetics and genome dynamics to redefine microbial diversity
整合时间、功能、系统发育学和基因组动力学,重新定义微生物多样性
- 批准号:
RGPIN-2017-05141 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Untangling the complex geographic and evolutionary patterns of microbes
解开微生物复杂的地理和进化模式
- 批准号:
342478-2012 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Untangling the complex geographic and evolutionary patterns of microbes
解开微生物复杂的地理和进化模式
- 批准号:
342478-2012 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
相似国自然基金
SERS探针诱导TAM重编程调控头颈鳞癌TIME的研究
- 批准号:82360504
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
华蟾素调节PCSK9介导的胆固醇代谢重塑TIME增效aPD-L1治疗肝癌的作用机制研究
- 批准号:82305023
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于MRI的机器学习模型预测直肠癌TIME中胶原蛋白水平及其对免疫T细胞调控作用的研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
结直肠癌TIME多模态分子影像分析结合深度学习实现疗效评估和预后预测
- 批准号:62171167
- 批准年份:2021
- 资助金额:57 万元
- 项目类别:面上项目
Time-lapse培养对人类胚胎植入前印记基因DNA甲基化的影响研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
萱草花开放时间(Flower Opening Time)的生物钟调控机制研究
- 批准号:31971706
- 批准年份:2019
- 资助金额:59.0 万元
- 项目类别:面上项目
高频数据波动率统计推断、预测与应用
- 批准号:71971118
- 批准年份:2019
- 资助金额:50.0 万元
- 项目类别:面上项目
Time-of-Flight深度相机多径干扰问题的研究
- 批准号:61901435
- 批准年份:2019
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于线性及非线性模型的高维金融时间序列建模:理论及应用
- 批准号:71771224
- 批准年份:2017
- 资助金额:49.0 万元
- 项目类别:面上项目
Finite-time Lyapunov 函数和耦合系统的稳定性分析
- 批准号:11701533
- 批准年份:2017
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Integrating cell identities and morphodynamics through extracellular cues
通过细胞外线索整合细胞身份和形态动力学
- 批准号:
10644461 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Integrating high-throughput histology with systems genetics through causal graphical models
通过因果图模型将高通量组织学与系统遗传学相结合
- 批准号:
10366570 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Integrating the Social Context, Sensory Functioning, and Inflammation in a Longitudinal Study of Cognitive Aging and Alzheimer's Disease and Related Dementias
将社会环境、感觉功能和炎症纳入认知衰老和阿尔茨海默病及相关痴呆症的纵向研究
- 批准号:
10505959 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Integrating high-throughput histology with systems genetics through causal graphical models
通过因果图模型将高通量组织学与系统遗传学相结合
- 批准号:
10549831 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Integrating the Social Context, Sensory Functioning, and Inflammation in a Longitudinal Study of Cognitive Aging and Alzheimer's Disease and Related Dementias
将社会环境、感觉功能和炎症纳入认知衰老和阿尔茨海默病及相关痴呆症的纵向研究
- 批准号:
10670984 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Integrating time, function, phylogenetics and genome dynamics to redefine microbial diversity
整合时间、功能、系统发育学和基因组动力学,重新定义微生物多样性
- 批准号:
RGPIN-2017-05141 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
MusIC: A multi-scale technology for integrating dynamic cellular function and molecular profiles
MusIC:整合动态细胞功能和分子谱的多尺度技术
- 批准号:
10491797 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
MusIC: A multi-scale technology for integrating dynamic cellular function and molecular profiles
MusIC:整合动态细胞功能和分子谱的多尺度技术
- 批准号:
10275702 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Integrating Volumetric Light-Field with Computational Fluid Dynamics to Study Myocardial Trabeculation and Function
将体积光场与计算流体动力学相结合来研究心肌小梁和功能
- 批准号:
10626035 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别:
Integrating protein structure and genomic data to predict antibiotic resistance in Mycobacterium tuberculosis
整合蛋白质结构和基因组数据来预测结核分枝杆菌的抗生素耐药性
- 批准号:
10312207 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.91万 - 项目类别: