Skocz do treści

Instytut Biologii Ssaków Polskiej Akademii Nauk, Białowieża


W poszukiwaniu adaptacyjnej zmienności w genomie szeroko rozmieszczonego rysia eurazjatyckiego i krytycznie zagrożonego rysia iberyjskiego

 

 Źródło finansowania: Narodowe Centrum Nauki (projekt numer 2014/15/B/NZ8/00212)

 Czas trwania projektu: 2015-2018

 Kierownik: Dr hab. Krzysztof Schmidt (Instytut Biologii Ssaków PAN, Białowieża)

 Wykonawcy:

 Prof. Dr. Mirosław Ratkiewicz (Instytut Biologii, Uniwersytet w Białymstoku)

Dr. Jose Godoy (Estación Biológica de Doñana - Consejo Superior

de Investigaciones Científicas, Sevilla)

Dr. Begona Martinez-Cruz (Estación Biológica de Doñana - Consejo Superior

de Investigaciones Científicas, Sevilla)

Dr. Alexander Saveljev (Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming of Russian

Academy of Sciences)

Dr. Mikhail Dvornikov (Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming of Russian

Academy of Sciences, Kirov)

Dr. Ivan Seryodkin (Lab. of Ecology and Conservation of Animals, Pacific Geographical Institute of FEB RAS, Vladivostok)

 

Opis projektu

1. Cel badań

Celem tego projektu jest określenie ogólno-genomowych relacji między zmiennością genetyczną obserwowaną w przypadku markerów neutralnych nie znajdujących się pod wpływem doboru naturalnego i różnorodnością funkcjonalną będącą pod wpływem doboru. Pozwoli to w pełni zrozumieć procesy adaptacyjne do różnych warunków środowiskowych w naturalnych populacjach ssaków. Korzystając z nagromadzonej niedawno wiedzy o zmienności genetycznej, ekologii i demografii dwóch blisko spokrewnionych gatunków dużych drapieżników: rysia eurazjatyckiego (Lynx lynx) i rysia iberyjskiego (Lynx pardinus) chcemy, stosując analizy genomu, odpowiedzieć na pytanie o związek między strukturą genetyczną udokumentowaną u tych gatunków i czynnikami ekologicznymi. Ponieważ gatunki te znajdują się w skrajnie odmiennych sytuacjach demograficznych i zasiedlają szerokie spektrum warunków ekologicznych i klimatycznych, stanowią dobry model do zgłębiania wiedzy na temat genetycznych podstaw procesów adaptacyjnych oraz ich związku z zanikaniem populacji. Będziemy testowali następujące hipotezy:

1. Neutralne zróżnicowanie genetyczne zostało ukształtowane nie tylko w wyniku biogeograficznej historii gatunków oraz historycznych i niedawnych procesów demograficznych, ale powinno również wykazywać korelację ze zróżnicowaniem warunków ekologicznych.

2. Wzorzec struktury genetycznej w obrębie zasięgu występowania rysia eurazjatyckiego zależy przede wszystkim od rozmieszczenia środowisk (izolacja przez środowisko) z przepływem genów głównie między populacjami żyjącymi w podobnych środowiskach a tylko częściowo od dzielącego je dystansu geograficznego.

3. Dobór różnicujący odbywający się w populacjach zasiedlających odmienne środowiska doprowadziła do wyewoluowania ekotypów lub morfotypów. Proces ten mógł ulegać wzmacnianiu lub niwelowaniu w wyniku historycznej izolacji i ograniczeń przepływu genów między środowiskami.

4. Rozbieżności adaptacyjne między gatunkami lub populacjami oraz unikalne, lokalne adaptacje powinny pozostawiać wyraźne ślady w genach lub regionach genomu odpowiedzialnych za kodowane przez nie cechy.

5. Część rozbieżności ekologicznych i lokalne adaptacje mają charakter epigenetyczny i znajdują odzwierciedlenie w różnych wzorcach metylacji fragmentów genomu.

 2. Metodyka badawcza

Realizacja projektu bazować będzie na próbach obu gatunków rysia z obszarów zapewniających reprezentację różnych warunków demograficznych, klimatycznych i ekologicznych. Metody stosowane w projekcie będą wykorzystywać kluczowe zasoby niezbędne do badań genomicznych rysia wygenerowane wcześniej dla rysia iberyjskiego, w tym wysokiej jakości genom referencyjny, dane dotyczące ekspresji genów oraz dane do analizy zmienności na podstawie sekwencjonowania całego genomu.

Polimorfizm pojedynczych nukleotydów (SNP) oraz genotypy będą identyfikowane i mapowane wg referencyjnego genomu rysia iberyjskiego i wykorzystane do opracowania modelu dywergencji między gatunkowej i populacyjnej, a także do poszukiwania śladów doboru naturalnego w postaci zmienności adaptacyjnej obecnej w genomach obu gatunków. Analizowane będzie też zróżnicowanie metylacji genomu w celu zbadania zmienności epigenetycznej.

 

© 2011 Instytut Biologii Ssaków PAN w Białowieży

Wróć do treści