Om prosjektet
Denne studien vil avdekke evolusjonen og den fenotypiske effekten av strukturelle varianter ved å utvikle nye bioinformatiske verktøy og etablere banebrytende genredigeringsmetoder. Dette bidraget vil bidra til et nytt paradigme i hvordan vi forstår effekten av genomisk variasjon på fenotypisk variasjon. Til tross for den betydelige effekten strukturelle varianter har på fenotypen, er den eksperimentelle metoden for å undersøke fenotypen til strukturelle varianter med CRISPR-Cas9 ennå ikke etablert i ikke-modellorganismer. Etablering av en CRISPR-Cas9-basert tilnærming for å indusere strukturelle varianter i atlantisk laks vil gi en ny arena for funksjonell undersøkelse av strukturelle varianter i mange arter.
Bakgrunn
Genomiske strukturvarianter bidrar i stor grad til fenotypisk mangfold, inkludert sykdomsmottakelighet, metabolisme, morfologi og vekstegenskaper. På grunn av deres komplekse natur er det imidlertid ennå ikke avklart hvilke og hvordan strukturelle varianter har bidratt til adaptiv evolusjon med funksjonelle fordeler.
For å identifisere adaptive strukturelle varianter og avklare deres fenotypiske fordel på molekylær skala, foreslår jeg (1) banebrytende bioinformatiske tilnærminger som integrerer flere omics-datasett (populasjonsgenomikk, genuttrykk under utvikling og akvakulturegenskaper) og (2) funksjonell undersøkelse med genredigeringsteknologi på celle- og organismenivå.
Dette prosjektet vil vise hvordan genomiske strukturvarianter bidrar til fenotypisk mangfold, inkludert akvakulturelle egenskaper og adaptiv evolusjon i domestiserte atlantiske laksepopulasjoner. I en større skala vil denne studien etablere en pipeline for å undersøke den fenotypiske og evolusjonære effekten av strukturelle varianter i ikke-modellorganismer, inkludert akvatiske arter, landbruksarter og truede arter. Forståelse av genetisk mangfold bidrar også til bærekraftig vedlikehold av både vill og oppdrettet atlantisk laks.