КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-74-10006
НазваниеГеномный подход к установлению границ межвидовой и внутривидовой дивергенции у морских беспозвоночных
Руководитель Екимова Ирина Александровна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва
Конкурс №111 - Конкурс 2025 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, приоритетного направления деятельности Российского научного фонда «Поддержка молодых ученых»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-101 - Зоология
Ключевые слова Моллюски, морфология, митохондриальные геномы, популяционная генетика, генетическая структура, филогения, филогеография, видообразование, гибридизация, адаптивная радиация, отбор
Код ГРНТИ34.33.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на изучение явления высокого генетического полиморфизма, выявление механизмов формирования биологического разнообразия, изучение процессов видообразования и гибридизации, и установление видовых границ в контексте современной синтетической теории эволюции, что является одними из ключевых фундаментальных проблем современной биологии.
Цель предлагаемого Проекта – сравнительный интегративный анализ природы высокого генетического полиморфизма в комплексах криптических видов морских беспозвоночных животных и между отдельными популяциями широко распространенных видов.
В качестве объектов исследования выбраны различные представители голожаберных моллюсков, демонстрирующие высокий внутривидовой или небольшой межвидовой полиморфизм и обладающие широким ареалом. Выбор таксонов обусловлен полученными ранее результатами по биологическому и генетическому разнообразию широко распространенных видов. Задачи проекта подразумевают как сравнительный аспект по различным таксонам голожаберных моллюсков (подотряды Doridina и Cladobranchia), с различным географическим распространением (арктические, бореальные и тропические таксоны), так и по спектру применяемых молекулярно-генетических методов. Это позволит сравнить их эффективность в решении поставленных задач, а также дать полную характеристику изменчивости и дивергенции различных частей генома (митохондриального и ядерного), с высокой точностью оценить популяционную структуру, а также выявить случаи генетической изоляции или гибридизации удаленных популяций. Кроме того, в рамках проекта будут проведены морфологические и экологические исследования, что позволит дать практически полную характеристику изучаемых видовых комплексов на различных уровнях организации – от геномных до организменных и популяционных. Полученные данные позволят четко установить наличие или отсутствие потока генов между популяциями и однозначно выявить случаи гибридизации, а также установить общие критерии и подходы для разделения близких, криптических комплексов видов.
Будут впервые получены полные митохондриальные геномы представителей родов Cadlina, Zelentia, Pteraeolidia, Dendronotus и на их базе проведен молекулярно-филогенетический анализ с учетом не только последовательностей отдельных генов, но и структуры митохондриальных геномов. Впервые будет проведено секвенирование с использованием технологии получения длинных прочтений (системы Nanopore, PacBio) и анализ полногеномных данных для представителей рода Cadlina. Впервые будет оценена структура популяций голожаберных моллюсков методом секвенирования последовательностей, прилегающих к сайтам рестрикции методом двойной рестрикции (ddRADseq), что позволит с высокой точностью оценить популяционную структуру, а также выявить случаи генетической изоляции или гибридизации удаленных популяций. В этом случае полученные результаты будут сравнены с классическими подходами к изучению структуры популяций по отдельным митохондриальным маркерам (COI), а также с полученными результатами по филогении полных митохондриальных геномов.
Ожидаемые результаты
В ходе выполнения проекта будет впервые с применением полного спектра современных молекулярно-генетических подходов, а также морфологических и экологических исследований, исследованы комплексы криптических видов четырех родов голожаберных моллюсков, что позволит дать практически полную характеристику изучаемых видовых комплексов на различных уровнях организации – от геномных до организменных и популяционных. Полученные данные позволят четко установить наличие или отсутствие потока генов между популяциями и однозначно выявить случаи гибридизации, а также установить общие критерии и подходы для разделения близких, криптических комплексов видов.
В результате выполнения предлагаемого проекта предполагается получение системно значимых результатов, необходимых для установления объективных критериев оценки биоразнообразия морских беспозвоночных животных. Поскольку в центре предлагаемого Проекта стоит изучение явления высокого генетического полиморфизма, полученные данные не будут ограничены объектом исследования (голожаберные моллюски), а будут иметь общебиологическое значение и могут быть экстраполированы на широкий спектр таксонов.
Будут впервые получены полные митохондриальные геномы представителей родов Cadlina, Zelentia, Pteraeolidia, Dendronotus и на их базе проведен молекулярно-филогенетический анализ с учетом не только последовательностей отдельных генов, но и структуры митохондриальных геномов. Впервые будет проведено секвенирование с использованием технологии получения длинных прочтений (системы Nanopore, PacBio) и анализ полногеномных данных для представителей рода Cadlina. Впервые будет оценена структура популяций голожаберных моллюсков методом секвенирования последовательностей, прилегающих к сайтам рестрикции методом двойной рестрикции (ddRADseq), что позволит с высокой точностью оценить популяционную структуру, а также выявить случаи генетической изоляции или гибридизации удаленных популяций. В этом случае полученные результаты будут сравнены с классическими подходами к изучению структуры популяций по отдельным митохондриальным маркерам (COI), а также с полученными результатами по филогении полных митохондриальных геномов.
Исследования будут проводиться на высоком методическом уровне, включающим современные молекулярные методы, включая методы ДНК-штрихкодирования, молекулярного разделения видов, анализа полногеномных данных (анализ митохондриальных геномов и ddRADseq), молекулярной филогении, филогеографии, популяционной генетики; морфологические методы: световую и сканирующую электронную микроскопию; экологические методы: прижизненные наблюдения за процессом питания, анализ содержимого желудков с применением современных методов микроскопии и молекулярно-генетических методов.