Rapid molecular evolution in adaptive genomics

适应性基因组学中的快速分子进化

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2022-03477
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.42万
  • 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:
    2022
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2022-01-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Understanding the molecular evolution of rapid adaptation in natural populations is critical given the current pace of climate change. We are currently in a period of global warming that is having dramatic effects on species distributions worldwide. Geographic expansions of northern range boundaries are occurring for many species, while the range margins at their southern peripheral distribution are impacted by less suitable habitat and increased isolation resulting from anthropogenic activities and increased biotic stress. As a result of these range expansions, notable increases in hybridization are resulting from more secondary contact between previously isolated species, subspecies, and ecotypes. These distributional changes and interactions will have profound effects on biodiversity and ecological processes. Adaptive evolution under novel conditions can be facilitated by selection acting on standing genetic variation; de novo mutations; and/or introgression. Most genomic surveys of rapid evolution have focused on detecting single nucleotide polymorphisms (SNPs), with a recognition that other structural variants (SVs) and copy number variants (CNVs) may further facilitate adaptive potential. My research program examines genome-wide surveys of natural systems having undergone shifts in their environments to elucidate the relative roles of standing variation, de novo mutation and introgression on rapid evolution on two classes of variable coding sites: SNPs and a class of CNV, specifically gene associated microsatellites. SNPs are commonly surveyed in genomic studies of adaptation; however, genic microsatellites offer significantly different properties that support their role in adaptive evolution, specifically: higher rates of de novo mutation; signatures of selection; and the convergence of allele sizes potentially supporting parallel adaptations. These largely overlooked motifs may be important natural agents that may keep pace with contemporary climate change and range redistribution into novel environments. This research is important for government researchers, policy makers as well as industry to more fully understand the mitigation that will be required with significant range re-distribution of wildlife species and species-at-risk in the future, and not just the current "snapshot" of the environmental landscape. A comprehensive mapping of functionally adaptive genomic motifs will support the recognition of Designatable Units (DUs) under the Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada (COSEWIC) in supporting "at-risk" listing decisions under the Species-at-Risk Act (SARA). This will yield more effective management strategies to maintain the adaptive potential of natural populations given the increasing development of natural resource industries in Canada, and the current environmental situation where the climate has, and will continue, to change.
鉴于目前气候变化的速度,理解自然种群快速适应的分子进化至关重要。我们目前正处于全球变暖的时期,这对世界各地的物种分布产生了巨大的影响。许多物种正在进行北部范围边界的地理扩张,而其南缘分布的范围边缘则受到不太适合的栖息地以及人为活动和生物胁迫增加导致的隔离增加的影响。作为这些范围扩大的结果,杂交的显著增加是由于以前隔离的物种、亚种和生态型之间更多的二次接触。这些分布变化和相互作用将对生物多样性和生态过程产生深远影响。新条件下的适应性进化可以通过选择作用于现有的遗传变异、从头开始的突变和/或导入来促进。大多数快速进化的基因组研究都集中在单核苷酸多态(SNPs)的检测上,并认识到其他结构变体(SVS)和拷贝数变体(CNV)可能进一步促进适应潜力。我的研究项目对经历了环境变化的自然系统进行了全基因组调查,以阐明两类可变编码点上的站立变异、从头突变和导入在快速进化中的相对作用:SNPs和一类CNV,特别是基因相关的微卫星。SNP在适应的基因组研究中经常被研究;然而,基因微卫星提供了显著不同的特性,支持它们在适应进化中的作用,特别是:更高的从头突变率;选择的特征;以及潜在支持平行适应的等位基因大小的趋同。这些在很大程度上被忽视的主题可能是重要的自然因素,可能会跟上当代气候变化的步伐,并将重新分布范围扩大到新的环境。这项研究对于政府研究人员、政策制定者以及工业界更充分地了解未来野生动物物种和濒危物种的大范围重新分布所需的缓解措施,而不仅仅是当前的环境景观“快照”,具有重要意义。功能适应性基因组基序的全面图谱将有助于确认加拿大濒危野生动物状况委员会(COSEWIC)下的可指定单位(DU),以支持根据《濒危物种法》(SARA)作出的“濒危”列名决定。鉴于加拿大自然资源产业的日益发展,以及气候已经并将继续发生变化的当前环境状况,这将产生更有效的管理战略,以保持自然人口的适应潜力。

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 }}

Wilson, Paul其他文献

L-arginine directed and ultrasonically aided growth of nanocrystalline hydroxyapatite particles with tunable morphology
The 'dark side' of knowledge brokering
1,4-Aryl migration under copper(I) atom transfer conditions
  • DOI:
    10.1016/j.tetlet.2009.07.089
  • 发表时间:
    2009-10-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Clark, Andrew J.;Coles, Stuart R.;Wilson, Paul
  • 通讯作者:
    Wilson, Paul
Integrating multiple analytical approaches to spatially delineate and characterize genetic population structure: an application to boreal caribou (Rangifer tarandus caribou) in central Canada
  • DOI:
    10.1007/s10592-010-0099-3
  • 发表时间:
    2010-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Ball, Mark C.;Finnegan, Laura;Wilson, Paul
  • 通讯作者:
    Wilson, Paul
After the gold rush? A systematic and critical review of general medical podcasts
  • DOI:
    10.1258/jrsm.2008.080245
  • 发表时间:
    2009-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    17.3
  • 作者:
    Wilson, Paul;Petticrew, Mark;Booth, Alison
  • 通讯作者:
    Booth, Alison

Wilson, Paul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('Wilson, Paul', 18)}}的其他基金

Population and landscape genomics of rapidly evolving gene motifs and introgressive hybridization and their role in adaptation
快速进化的基因基序和渐渗杂交的群体和景观基因组学及其在适应中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05637
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Population and landscape genomics of rapidly evolving gene motifs and introgressive hybridization and their role in adaptation
快速进化的基因基序和渐渗杂交的群体和景观基因组学及其在适应中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05637
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Population and landscape genomics of rapidly evolving gene motifs and introgressive hybridization and their role in adaptation
快速进化的基因基序和渐渗杂交的群体和景观基因组学及其在适应中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05637
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Population and landscape genomics of rapidly evolving gene motifs and introgressive hybridization and their role in adaptation
快速进化的基因基序和渐渗杂交的群体和景观基因组学及其在适应中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05637
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Population and landscape genomics of rapidly evolving gene motifs and introgressive hybridization and their role in adaptation
快速进化的基因基序和渐渗杂交的群体和景观基因组学及其在适应中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05637
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Application of population & landscape genomics to federally mandated recovery actions for boreal caribou
适用人群
  • 批准号:
    471003-2014
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
DNA Profiling, Forensic Science and Functional Genomics
DNA 分析、法医学和功能基因组学
  • 批准号:
    1000227025-2011
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Population and landscape genomics of rapidly evolving gene motifs and introgressive hybridization and their role in adaptation
快速进化的基因基序和渐渗杂交的群体和景观基因组学及其在适应中的作用
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05637
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
DNA Profiling, Forensic Science and Functional Genomics
DNA 分析、法医学和功能基因组学
  • 批准号:
    1000227025-2011
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Application of population & landscape genomics to federally mandated recovery actions for boreal caribou
适用人群
  • 批准号:
    471003-2014
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants

相似国自然基金

配子生成素GGN不同位点突变损伤分子伴侣BIP及HSP90B1功能导致精子形成障碍的发病机理
  • 批准号:
    82371616
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MYRF/SLC7A11调控施万细胞铁死亡在三叉神经痛脱髓鞘病变中的作用和分子机制研究
  • 批准号:
    82370981
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PET/MR多模态分子影像在阿尔茨海默病炎症机制中的研究
  • 批准号:
    82372073
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
GREB1突变介导雌激素受体信号通路导致深部浸润型子宫内膜异位症的分子遗传机制研究
  • 批准号:
    82371652
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    45.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
靶向PARylation介导的DNA损伤修复途径在恶性肿瘤治疗中的作用与分子机制研究
  • 批准号:
    82373145
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
O6-methyl-dGTP抑制胶质母细胞瘤的作用及分子机制研究
  • 批准号:
    82304565
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
OBSL1功能缺失导致多指(趾)畸形的分子机制及其临床诊断价值
  • 批准号:
    82372328
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Irisin通过整合素调控黄河鲤肌纤维发育的分子机制研究
  • 批准号:
    32303019
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
转录因子LEF1低表达抑制HMGB1致子宫腺肌病患者子宫内膜容受性低下的分子机制
  • 批准号:
    82371704
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
上皮细胞黏着结构半桥粒在热激保护中的作用机制研究
  • 批准号:
    31900545
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Rapid, simple, and ultrasensitive quantitation of KRAS ctDNA at the point of care using CRISPR/Cas amplification and digital resolution biosensor microscopy
使用 CRISPR/Cas 扩增和数字分辨率生物传感器显微镜在护理点快速、简单且超灵敏地定量 KRAS ctDNA
  • 批准号:
    10709211
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Rapid non-invasive biomechanical imaging of neural crest cell migration in vivo
体内神经嵴细胞迁移的快速非侵入性生物力学成像
  • 批准号:
    10811154
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Functional optical imaging for rapid, label-free predictions of treatment response and clonal evolution in patient-derived cancer organoids
功能光学成像可快速、无标记地预测患者来源的癌症类器官的治疗反应和克隆进化
  • 批准号:
    10657203
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Decoding the role of altered biotransformation pathways in the rapid adaptation of Gulf killifish to legacy pollutants: Using differential population sensitivity to understand chemical vulnerability
解码改变的生物转化途径在海湾鳉鱼快速适应遗留污染物中的作用:利用不同的种群敏感性来了解化学脆弱性
  • 批准号:
    10729757
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Testing the functional consequences of rapid centromeric DNA and protein evolution
测试着丝粒 DNA 和蛋白质快速进化的功能后果
  • 批准号:
    10785096
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Integration of biophysics and deep learning to understand species-specificity of fertilization and the rapid evolution of protein disorder
整合生物物理学和深度学习来了解受精的物种特异性和蛋白质紊乱的快速进化
  • 批准号:
    10714030
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Rapid antibody screening systems to identify and engineer antiviral protection
用于识别和设计抗病毒保护的快速抗体筛选系统
  • 批准号:
    10353350
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Rapid remodeling of the translatome underlying wound healing and regeneration
伤口愈合和再生中翻译组的快速重塑
  • 批准号:
    10445695
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Rapid antibody screening systems to identify and engineer antiviral protection
用于识别和设计抗病毒保护的快速抗体筛选系统
  • 批准号:
    10818691
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
Oncology Knowledge Rapid Alerts: Integrating biomarker-driven clinical decision support for therapy selection at point-of-care
肿瘤学知识快速警报:整合生物标志物驱动的临床决策支持,以在护理点选择治疗方法
  • 批准号:
    10526824
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.42万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了