| 1. | Наименование проекта | Молекулярные механизмы, обеспечивающие эволюцию жизненного цикла и предпосылки видообразования у гидроидов Арктического региона. |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | 122031400232-4 |
| 3. | Исполнитель | Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - наука |
| 5. | Заказчик | РНФ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Фундаментальная НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Науки о жизни |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная) | Клеточные технологии |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Нет данных |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | Возможность эффективного ответа российского общества на большие вызовы с учетом возрастающей актуальности синтетических научных дисциплин, созданных на стыке психологии, социологии, политологии, истории и научных исследований, связанных с этическими аспектами научно-технологического развития, изменениями социальных, политических и экономических отношений |
| 13. | Общее тематическое направление | Науки о жизни |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | Арктическая биология и биотехнологии |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | |
| 16. | Аннотация | Повышение биоразнообразия, которое мы можем наблюдать в "реальном времени" связано с дивергенцией популяций и видообразованием. Интенсивное видообразование может приводить к нарушениям равновесия экосистемы, что особенно актуально в условиях действия эволюционно новых факторов среды, связанных с деятельностью человека и/или изменением климата. Изменение климата (или вселение вида в новые для него условия) могут индуцировать аллохронию - расхождение популяций по времени размножения. В настоящее время аллохрония считается одним из наиболее распространенных механизмов симпатрического видообразования. Яркий пример аллохронии - формирование в условиях Арктики фенологических популяций гидроида Sarsia lovenii (Cnidaria. Hydrozoa) Пики полового размножения разных популяций не совпадают, а уровень их гибридизации минимален. В жизненном цикле одной популяции имеется стадия свободноплавающей медузы, а у второй стадия медузы редуцирована до прикрепленного гонофора. Таким образом, только одна из популяций вносит вклад в формирование "желетелого" планктона - важнейшего компонента морских экосистем, который используется в качестве индикатора их нестабильности. Возникает следующий вопрос: Какие молекулярные механизмы обеспечивают сопряжение эволюции жизненного цикла и видообразования у колониальных гидроидов (в частности) и многоклеточных животных (в целом)? Цель нашего исследования - поиск ответа на этот вопрос. Для выполнения заявленной цели мы исследуем молекулярные механизмы, обеспечивающие "переключение" между альтернативными траекториями развития у беломорских популяций S. lovenii. Эти траектории ведут к формированию медуз двух морфотипов, свободноплавающей или прикрепленной, и связаны с аллохронией. Для ответа на поставленные вопросы будут охарактеризованы гистологические и анатомические особенности строения, а также паттерны клеточной пролиферации и локализации стволовых клеток на последовательных стадиях развития медуз двух морфотипов. Методами RNA-seq и гибридизации in situ будет проведен анализ дифференциальной экспрессии генов в тканях формирующихся медуз двух морфотипов. Будет проведено экспериментальное исследование сигнальных путей, вовлеченных в формирование медуз двух морфотипов. Перспективными для изучения являются каскады, обеспечивающие интеграцию восприятия сигналов среды, регуляции жизненного цикла и морфогенетических процессов: каскад ретиноевой кислоты, инсулиновый каскад (IIS/mTOR), Wnt. Результаты нашего исследования позволят впервые охарактеризовать молекулярные механизмы, которые лежат в основе эволюционных преобразований жизненного цикла, и одновременно служат предпосылками симпатрического видообразования у представителей книдарий. Полученные в ходе выполнения проекта результаты расширят наши представления о реакции изучаемой группы книдарий на изменения климата и могут стать основой для долгосрочного прогнозирования изменения биоты Арктики при различных сценариях глобального изменения климата Земли. |
| 17. | Начало проекта | 01.08.2021 |
| 18. | Завершение проекта | 30.06.2023 |