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 25-44-02092
НазваниеВзаимосвязанные механизмы генетической изменчивости и фенотипической пластичности перехода к летней спячке у популяций голотурии Apostichopus japonicus из Китая и России
Руководитель Калачев Александр Владимирович, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского" Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край
Конкурс №113 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-101 - Зоология
Ключевые слова макробентос, иглокожие, голотурии, летняя спячка, эстивация, генные регуляторные сети, иммунный статус
Код ГРНТИ34.15.61
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Одним из способов пережить неблагоприятные условия, связанные с сезонным повышением температуры, является летняя спячка (эстивация), в которую впадают некоторые позвоночные и беспозвоночные. Среди морских беспозвоночных в качестве примера животного, впадающего в спячку при повышении температуры воды, можно привести дальневосточного трепанга — голотурию Apostichopus japonicus. В естественных условиях, когда температура морской воды превышает определённый порог, животные зарываются в грунт и впадают в спячку, которая может продолжаться до четырёх месяцев. При этом животные прекращают питаться, у них происходят атрофия пищеварительного тракта и значительные снижение скорости метаболизма. В совокупности это позволяет животному сбалансировать энергозатраты и пережить неблагоприятный период. Поскольку A. japonicus имеет важное экономическое значение, переход животных в состояние летней спячки в условиях аквакультуры оказывает существенное негативное воздействие на данную отрасль хозяйства. По этой причине изучение механизмов перехода в летнюю спячку, ее регуляции и выведение устойчивых к повышенным температурам воды форм A. japonicus имеет важное практическое значение. Научная новизна данного проекта заключается в сравнительном экспериментальном исследовании популяций голотурии A. japonicus, демонстрирующих значимую разницу в температуре впадения в летнюю спячку. В отличие от большинства исследований летней спячки у A. japonicus, в основном сосредоточенных на изучении данного феномена в рамках отдельных популяций, предлагаемый проект направлен на исследование адаптивных эволюционных процессов в разных популяциях. Используя подходы популяционной генетики, в данном исследовании впервые будет выяснена адаптивная дивергенция геномов между российской и китайской популяциями A. japonicus, определены механизмы, лежащие в основе геномной изменчивости, обусловленной температурой, и изучено, как генетическая дивергенция формирует фенотипическую дифференциацию. В качестве объективных критериев фенотипической дифференцировки популяций A. japonicus будут использованы данные, отражающие иммунный статус организмов при переходе к летней спячке. Исследование динамики клеточных и гуморальных факторов иммунитета позволит оценить эффективность адаптации к экстремальным температурам у особей, принадлежащих к разным популяциям, а также определить вклад иммунной системы, как одной из основных регуляторных систем организма, в этот процесс. Полученные результаты позволят понять механизмы адаптации этой группы морских беспозвоночных к изменяющимся условиям окружающей среды.
Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта будут получены данные полногеномного и транскриптомного секвенирования животных из российской и китайской популяций дальневосточного трепанга Apostichopus japonicus (Echinodermata: Holothuroidea), впадающих в летнюю спячку при разных температурах морской воды, что позволит глубже понять механизмы адаптации этой группы морских беспозвоночных к изменяющимся условиям окружающей среды. В частности, это позволит определить, какие генные регуляторные сети лежат в основе ответа на неблагоприятные температуры и принимают участие в переходе A. japonicus в состояние летней спячки. Изучение эффектов взаимодействия генотипа и среды в российской и китайской популяциях A. japonicus позволит выявить уровни пластичности различных генотипов в реакции на температуру. Вместе с геномными и транскриптомными данными, будут получены новые экспериментальные данные об изменении иммунного статуса дальневосточного трепанга в цикле «переход к спячке-состояние спячки-восстановление после спячки» и отражающие участие компонентов иммунной системы A. japonicus в адаптации к экстремальным условиям окружающей среды.