|
Popis projektu:
|
Klimatická zmena vystavuje ekosystémy čoraz častejším teplotným extrémom. Ektotermné živočíchy, ako napríklad hmyz, sú voči týmto zmenám obzvlášť zraniteľné, pretože ich metabolizmus priamo závisí od teploty prostredia. Už malé odchýlky od teplotného optima môžu narušiť ich energetickú homeostázu a viesť k poklesu tukových a glykogénových zásob. Teplotný stres zároveň negatívne ovplyvňuje kľúčové metabolické procesy, vrátane príjmu potravy, asimilácie živín a rýchlosti metabolizmu. Napriek tomu zostávajú metabolické dôsledky teplotného stresu, ako aj mechanizmy, ktoré si živočíchy vyvinuli na ich kompenzácie, stále nedostatočne preskúmané.
Projekt MetAdapt sa zameriava na objasnenie mechanizmov, limitov a nákladov metabolickej adaptácie na kolísajúce teploty. Na modeli vínnej mušky Drosophila melanogaster budeme skúmať, ako sa metabolizmus prispôsobuje prostredníctvom vývinovej plasticity v priebehu života jedinca a prostredníctvom evolučných zmien naprieč generáciami. Náš interdisciplinárny prístup prepája fyziológiu hmyzu, vývinovú biológiu, kvantitatívnu a funkčnú genetiku a experimentálnu evolúciu. Budeme skúmať systémové, bunkové a molekulárne mechanizmy, ktoré umožňujú hmyzu udržiavať energetickú rovnováhu počas teplotného stresu, a identifikujeme gény a regulačné dráhy, ktoré sú spoločné alebo špecifické pre plastické a evolučné odpovede.
Ambiciózne ciele projektu vychádzajú z našich dlhoročných skúseností a opierajú sa o dva unikátne, doposiaľ nepublikované experimentálne nástroje. Prvým je nový panel rekombinantných inbredných línií vytvorený pre celogenómové asociačné štúdie teplotnej plasticity. Druhým sú populácie vínnych mušiek experimentálne evolvované na zvýšenú odolnosť voči tepelnému a chladovému stresu. Tieto nástroje predstavujú ideálny experimentálny systém na odhalenie mechanizmov, ktorými sa metabolizmus prispôsobuje teplote v priebehu života aj naprieč generáciami.
MetAdapt prinesie prvé komplexné mechanistické vysvetlenie metabolických adaptácií na teplotný stres. Výsledkom bude všeobecný model objasňujúci, ako si hmyz udržiava energetickú homeostázu pri meniacich sa teplotách. Projekt tak prispeje k rozvoju teplotnej biológie a výskumu metabolizmu a zároveň umožní presnejšie predpovedať odolnosť ektotermných živočíchov voči meniacej sa klíme.
|
kontakt
