Natuurlijke en artificiële genetische variatie in microben

Een van de belangrijkste onderzoeksonderwerpen in het domein van de biologie is de identificatie van de (combinatie van) mutaties verantwoordelijk voor een bepaalde eigenschap (fenotype). Veel fenotypes en ziektes worden veroorzaakt door verschillende mutaties in verschillende genen (loci). Vaak is er een complexe interactie tussen deze mutaties: een specifieke mutatie heeft soms enkel een effect wanneer er ook andere mutaties aanwezig zijn. Zulke complexe genetische interacties kan je terugvinden in elke levensvorm en zijn vaak verantwoordelijk voor verschillende industriële en medisch relevante fenotypes. In microben bijvoorbeeld wordt tolerantie voor bepaalde stresscondities, zoals hoge alcohol concentraties en hoge temperaturen, bepaald door verschillende genetische loci. Alhoewel er veel vooruitgang is geboekt in het beter begrijpen van eigenschappen die veroorzaakt worden door 1 enkel gen, zijn er nog steeds veel fundamentale vragen onbeantwoord, vooral ivm eigenschappen die afhangen van meerdere genen en mutaties. Hoe kan een combinatie van mutaties een bepaalde eigenschap veroorzaken en/of beïnvloeden? Zijn er sommige gebieden in het genoom die sneller kunnen evolueren dan anderen?

In dit project zullen we een grootschalige studie uitvoeren van verschillende microbiële model organismen, om zo de mutaties te identificeren die verantwoordelijk zijn voor tolerantie aan hoge ethanol concentraties en hoge temperaturen. We zullen ook onderzoeken hoe genetische interacties ontstaan tijdens adaptatie en evolutie, en hoe het ontstaan van die interacties afhangt van verschillende factoren.

Het doel van dit project is om het ontstaan en mechanisme van complexe genetische interacties te begrijpen. Op deze manier zal dit onderzoek ook de weg banen voor gelijkaardige studies in meer complexe organismen, zoals bvb gewassen en mensen. Bovendien zal dit onderzoek zorgen voor een beter begrip van de mutaties verantwoordelijk voor microbiële ethanol en hitte tolerantie, twee eigenschappen die zeer belangrijk zijn in de industrie. Tenslotte zal dit project ook verschillende nieuwe en baanbrekende technologieën aan onze universiteit introduceren.