Systems and life history analysis of fungal adaptations to extreme environments
真菌适应极端环境的系统和生活史分析
基本信息
- 批准号:RGPIN-2018-05349
- 负责人:
- 金额:$ 2.62万
- 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:2020
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2020-01-01 至 2021-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Extremotolerant fungi occupy diverse niches that are exposed to severe stress and lack obvious nutrient sources. Prevalent examples of such niches in Canada include rock surfaces and semi-arid soils. Fungi employ a diverse array of strategies to successfully adapt to these stressful habitats, including slow growth, simplified morphologies, and the accumulation of protective pigments. Understanding the regulatory networks that coordinate these responses will provide valuable insight into the evolution of the extremophile lifestyle in the fungal kingdom. Moreover, comparison to other microbial and plant extremophiles will enable a broader perspective on how sessile organisms successfully adapt to and colonize harsh environments. Given the importance of fungi as a source of strains and enzymes used for industrial applications, better characterization of the mechanisms that promote adaptation to stressful habitats will also be likely to have applied significance. The objective of my research program is to investigate mechanisms that underlie the ability of the extremotolerant fungi such as Exophiala dermatitidis and Knufia petricola to adapt to stress and to secure adequate nutrition. Whereas the role of protective pigments such as carotenoids and melanin in mediating stress resistance has been established in these fungi, the regulatory pathways that direct the production of these pigments are poorly understood. Preliminary data generated by my lab shows that the conserved GTPase Cdc42 regulates light-induced carotenoid accumulation and have identified a conserved circadian regulator that likely coordinates the diurnal production of pigments and other stress responsive functions. I propose the use of genomic and genetic approaches to further investigate the role of light and circadian responses in the ability to tolerate stress (Aim #1). My lab has also succeeded in engineering artificial mutualisms with the alga Chlorella sorokiniana that enhance viability of E. dermatitidis. I propose to generate additional mutualisms and to use them to define key morphological and metabolic features that underlie the capacity of fungi to acquire nutrient from photoautotrophs (Aim #2). Lastly, my lab has begun to assemble a large collection of extremotolerant fungi, algae, and cyanobacteria from rock surfaces and biological soil crusts in Canada. I propose to expand and leverage this collection to determine the extent to which "transient lichenization" of photoautotrophs represents a general strategy used by extremotolerant fungi to secure nutrition in harsh ecosystems. My research program will provide a robust, cutting-edge training experience for up to 12 HQP (2 PhD, 2 MSc, 8 BSc). Our collective efforts over the next five years will generate unprecedented new insight into the adaptations that have expanded the terrestrial environments available for colonization by eukaryotic life.
极端耐受真菌占据着各种各样的生态位,暴露在严重的压力下,缺乏明显的营养来源。在加拿大,这种生态位的普遍例子包括岩石表面和半干旱土壤。真菌采用了一系列不同的策略来成功地适应这些应激的生境,包括缓慢的生长、简化的形态和保护性色素的积累。了解协调这些反应的调控网络将为真菌王国极端微生物生活方式的演变提供宝贵的见解。此外,与其他微生物和植物极端微生物进行比较,将使我们能够更广泛地了解固着生物如何成功地适应和定居恶劣环境。鉴于真菌作为用于工业应用的菌株和酶的来源的重要性,更好地描述促进适应压力大的生境的机制也可能具有应用意义。我的研究计划的目的是研究极端耐受性真菌,如皮炎外隐孢子菌和Knufia Petricola适应压力和确保足够营养的能力的机制。虽然在这些真菌中,类胡萝卜素和黑色素等保护性色素在调节抗逆性方面的作用已经确定,但指导这些色素产生的调控途径却知之甚少。我的实验室产生的初步数据显示,保守的GTPase CDC42调控光诱导的类胡萝卜素积累,并发现了一个保守的昼夜节律调节因子,可能协调色素的日常生产和其他应激反应功能。我建议使用基因组和遗传方法来进一步研究光和昼夜节律反应在耐受压力能力中的作用(目标1)。我的实验室还成功地设计了与索洛奇尼亚小球藻的人工互作,提高了皮炎埃希氏菌的生存能力。我建议产生更多的相互作用,并用它们来定义真菌从光自养中获取营养的关键形态和代谢特征(目标2)。最后,我的实验室已经开始从加拿大的岩石表面和生物土壤结皮中收集大量耐极端真菌、藻类和蓝藻。我建议扩大和利用这个收集,以确定在多大程度上,光自养生物的“瞬时地衣化”代表了极端耐受性真菌在恶劣生态系统中确保营养的一般策略。我的研究计划将为多达12名HQP(2名博士、2名硕士、8名学士)提供强大的、尖端的培训体验。我们在今后五年的集体努力将产生前所未有的新见解,使我们了解适应环境的变化,这些适应扩大了可供真核生物殖民的陆地环境。
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 }}
Harris, Steven其他文献
Fungal Morphogenesis
- DOI:
10.1101/cshperspect.a019679 - 发表时间:
2015-02-01 - 期刊:
- 影响因子:5.4
- 作者:
Lin, Xiaorong;Alspaugh, J. Andrew;Harris, Steven - 通讯作者:
Harris, Steven
Emerging authenticity: the crafting of simulated parent-teacher candidate conferences
- DOI:
10.1080/10476210802438324 - 发表时间:
2008-01-01 - 期刊:
- 影响因子:1.6
- 作者:
Dotger, Benjamin;Harris, Steven;Hansel, Amber - 通讯作者:
Hansel, Amber
Nuclear Magnetic Resonance Structure of the Prohead RNA E-Loop Hairpin
- DOI:
10.1021/bi100393r - 发表时间:
2010-07-27 - 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:
Harris, Steven;Schroeder, Susan J. - 通讯作者:
Schroeder, Susan J.
Long term antibiotic therapy may be an effective treatment for children co-morbid with Lyme disease and Autism Spectrum Disorder
- DOI:
10.1016/j.mehy.2012.01.037 - 发表时间:
2012-05-01 - 期刊:
- 影响因子:4.7
- 作者:
Kuhn, Mason;Grave, Shannon;Harris, Steven - 通讯作者:
Harris, Steven
Harris, Steven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('Harris, Steven', 18)}}的其他基金
Systems and life history analysis of fungal adaptations to extreme environments
真菌适应极端环境的系统和生活史分析
- 批准号:
RGPIN-2018-05349 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Systems and life history analysis of fungal adaptations to extreme environments
真菌适应极端环境的系统和生活史分析
- 批准号:
RGPIN-2018-05349 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Systems and life history analysis of fungal adaptations to extreme environments
真菌适应极端环境的系统和生活史分析
- 批准号:
RGPIN-2018-05349 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
相似国自然基金
宿主因子DHX9促进HBV复制的分子机制研究
- 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
自支撑LiFe5O8外延薄膜的弯曲磁结构解析与微磁学仿真研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
LiFE 项目在非手术住院后老年人群中的衰弱干预效果研究:一项随机对照试验
- 批准号:2021JJ40798
- 批准年份:2021
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
可靠性理论
- 批准号:11422109
- 批准年份:2014
- 资助金额:100 万元
- 项目类别:优秀青年科学基金项目
早年心理应激对大鼠抑郁样行为及突触可塑性的影响
- 批准号:81171284
- 批准年份:2011
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
SCIENCE CHINA Life Sciences (中国科学 生命科学)
- 批准号:81024803
- 批准年份:2010
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
汶川地震后不同时期儿童创伤后应激障碍和生命质量的比较分析及对策研究
- 批准号:71073170
- 批准年份:2010
- 资助金额:27.0 万元
- 项目类别:面上项目
运用Life-course方法纵向研究婴幼儿龋发病危险因素
- 批准号:30872875
- 批准年份:2008
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:面上项目
生命之树和进化发育生物学前沿领域发展趋势和战略研讨
- 批准号:30750002
- 批准年份:2007
- 资助金额:18.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
生物条形码技术应用于近海鱼卵、仔鱼种类鉴定及相关研究
- 批准号:40776089
- 批准年份:2007
- 资助金额:38.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Interactions of the Noradrenergic and Serotonergic Systems in Autoresuscitation
去甲肾上腺素能系统和血清素能系统在自动复苏中的相互作用
- 批准号:
10537397 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Interactions of the Noradrenergic and Serotonergic Systems in Autoresuscitation
去甲肾上腺素能系统和血清素能系统在自动复苏中的相互作用
- 批准号:
10812310 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Systems and life history analysis of fungal adaptations to extreme environments
真菌适应极端环境的系统和生活史分析
- 批准号:
RGPIN-2018-05349 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Rho Federal Systems Division, Inc. NIAID DAIT SACCC
Rho 联邦系统部, Inc. NIAID DAIT SACCC
- 批准号:
10364588 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Safety and Efficacy of Human Clinical Trials Using Kidney-on-a-Chip Microphysiological Systems
使用芯片肾微生理系统进行人体临床试验的安全性和有效性
- 批准号:
10037553 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Integrative strategy in behavior and life history: explorative study using PIT tag systems
行为和生活史的综合策略:使用 PIT 标签系统的探索性研究
- 批准号:
20K21439 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Safety and Efficacy of Human Clinical Trials Using Kidney-on-a-Chip Microphysiological Systems
使用芯片肾微生理系统进行人体临床试验的安全性和有效性
- 批准号:
10671573 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Safety and Efficacy of Human Clinical Trials Using Kidney-on-a-Chip Microphysiological Systems
使用芯片肾微生理系统进行人体临床试验的安全性和有效性
- 批准号:
10216377 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Influenza host specific glycan motif identification through systems biology
通过系统生物学鉴定流感宿主特异性聚糖基序
- 批准号:
9895377 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Safety and Efficacy of Human Clinical Trials Using Kidney-on-a-Chip Microphysiological Systems
使用芯片肾微生理系统进行人体临床试验的安全性和有效性
- 批准号:
10515788 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别: