Projekt

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Host-associated bacterial communities in Oncorhynchus mykiss: a microbiome investigation of distribution, function and coevolution

Titel Englisch Host-associated bacterial communities in Oncorhynchus mykiss: a microbiome investigation of distribution, function and coevolution
Gesuchsteller/in Wilkins Laetitia
Nummer 164915
Förderungsinstrument Early Postdoc.Mobility
Forschungseinrichtung
Dept. of Environmental Science, Policy and Management University of California, Berkeley
University of California
Hochschule Institution ausserhalb der Schweiz - IACH
Hauptdisziplin Oekologie
Beginn/Ende 01.09.2016 - 28.02.2018
Alle Daten anzeigen

Alle Disziplinen (2)

Disziplin
Oekologie
Zoologie

Keywords (6)

Coevolution; Life-history; Microbiome; Microbiota; Oncorhynchus; Salmonid

Lay Summary (Deutsch)

Lead
1. Bilden Fische eine Lebensgemeinschaft mit den Bakterien die sie besiedeln? Alle mehrzelligen Lebewesen sind von Bakterien besiedelt, die wichtige Funktionen für ihren Träger übernehmen können. Besonders Darmbakterien spielen hier eine bedeutende Rolle. Untersuchungen solcher Bakterien führten in den letzten Jahren zu erstaunlichen Erkenntnissen. So haben verschiedene Forschungsgruppen aufgezeigt, dass diese winzig kleinen Mitbewohner nicht nur unsere Verdauung beeinflussen, sondern auch die Resistenz gegen Krankheiten und sogar den Gemütszustand. Ferner sind Bakteriengemeinschaften extrem vielfältig und unterscheiden sich vom einen Träger zum anderen stark. Folglich wissen wir wenig darüber, welche Faktoren die Vielfalt von Bakterien bestimmen und ob Bakterien an Nachkommen weitergegeben werden.
Lay summary

2. Für meine Arbeit habe ich die Regenbogenforelle in ihrem natürlichen Verbreitungsgebiet in Nordamerika ausgewählt. Denn diese Fische eignen sich besonders weil sie eine von zwei unterschiedlichen Lebensweisen auswählen: Entweder sie bleiben ihr Leben lang im Süsswasser oder sie wandern als Jungfische ins Meer, um erst für die Paarung wieder zu ihrem Ursprungsfluss zurück zu kehren. Dies führt zu physiologischen, morphologischen und verhaltenstypischen Unterschieden, welche ein spannendes System darstellen, um die Bedeutung von Bakterien für ihren Träger zu studieren. Überdies sind mit Regenbogenforellen gezielte Experimente im Labor möglich. Dort kann die Interaktion zwischen dem Träger und seinen Bakterien manipuliert werden und störende Umweltfaktoren sind ausgeschlossen. In diesem Projekt werde ich aufzeigen, wie Bakterien an Nachkommen weitergegeben werden und dabei helfen, sich an verschiedene Lebensbedingungen anzupassen. 

3. Dieses Projekt befasst sich mit Grundlagenforschung. Wir werden die Verteilung und Funktion von Bakterien in einem natürlichen Ökosystem beschreiben. Informationen aus dieser Arbeit werden es uns erlauben, die Gemeinschaft von Bakterien und Forellen besser zu verstehen und mit der Lebensgeschichte der Regenbogenforelle in Verbindung zu bringen. Erkenntnisse aus diesem Projekt können nach meiner Rückkehr in die Schweiz auch auf heimische Forellenpopulationen angewendet werden und deren Schutz und Erhaltung stärken.

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 22.07.2016

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Zusammenarbeit

Gruppe / Person Land
Formen der Zusammenarbeit
Smithsonian Tropical Research Institute, Prof. Harilaos Lessios, Dr. Alexandra Hiller Panama (Südamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
- Forschungsinfrastrukturen
Klamath River Project, Dr. Morgan Knechtle Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Forschungsinfrastrukturen
Amt für Jagd und Fischerei Graubünden AJF, Dr. Marcel Michel Schweiz (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Yurok Tribe Fisheries Program, CA, Dr. Andrew Antonetti Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Forschungsinfrastrukturen
Carlson lab, Prof. Stephanie Carlson, UC Berkeley Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Smithsonian Tropical Research Institute, Dr. Jarrod Scott, Dr. Matthieu Leray Panama (Südamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
NOAA Southwest Fisheries, UC Santa Cruz, Prof. J. Carlos Garza, Dr. Tommy Williams, Dr. Dave Rundio Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
- Forschungsinfrastrukturen
USGS CA Cooperative Fish and Wildlife Research Unit, Dr. Mark Henderson Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Forschungsinfrastrukturen
Marin Municipal Water District, CA, Dr. Gregory Andrews Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Forschungsinfrastrukturen
Eisen lab, Prof. Jonathan A. Eisen, UC Davis Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
- Forschungsinfrastrukturen

Wissenschaftliche Veranstaltungen

Aktiver Beitrag

Titel Art des Beitrags Titel des Artikels oder Beitrages Datum Ort Beteiligte Personen
Weekly Seminar, WSL, Birmensdorf Einzelvortrag Bacteria everywhere: on fish, inside fish, and in hot springs of Kamchatka 25.10.2017 WSL, Birmensdorf, Schweiz Wilkins Laetitia;
Invited Seminar, U.S. Fish and Wildlife Service, Red Bluff, CA Einzelvortrag Non-genetic paternal effects on early salmonid development 05.09.2017 Red Bluff Fish and Wildlife Office, CA, USA, Vereinigte Staaten von Amerika Wilkins Laetitia;
147th Annual Meeting of the American Fisheries Society, Tampa, Florida Vortrag im Rahmen einer Tagung Non-genetic paternal effects on early salmonid development 21.08.2017 Tampa, Florida, Vereinigte Staaten von Amerika Wilkins Laetitia;
Invited Seminar, UC Davis, Microbiology & Molecular Genetics Einzelvortrag Diversity of bacterial symbionts on salmonid eggs - genetic and environmental effects 26.04.2017 Davis, CA, Vereinigte Staaten von Amerika Wilkins Laetitia;
51st Annual Chapter Meeting: Navigating the Complexity of Fisheries Science, Cal-Neva, Eureka, CA Vortrag im Rahmen einer Tagung Maternal allocation of carotenoids increases tolerance to bacterial infection in brown trout 05.04.2017 Eureka, Kalifornien, Vereinigte Staaten von Amerika Wilkins Laetitia;
Invited Seminar, NOAA Southwest Fisheries, UC Santa Cruz Einzelvortrag Salmonid embryos: a powerful system to study evolutionarily relevant questions in ecology 27.03.2017 Santa Cruz, Vereinigte Staaten von Amerika Wilkins Laetitia;
Invited Seminar, WSL, Birmensdorf Einzelvortrag 16 Questions in Evolutionary Biology 08.02.2017 WSL, Birmensdorf, Schweiz Wilkins Laetitia;
21st Lake Arrowhead Microbial Genomics Meeting, UCLA Poster Host-microbe evolution in rainbow trout 19.09.2016 Lake Arrowhead, UCLA, CA, Vereinigte Staaten von Amerika Wilkins Laetitia;
Invited Seminar, Wildlife & Conservation, ESPM, UC Berkeley Einzelvortrag 16 Questions in Evolutionary Biology 16.09.2016 Berkeley, Vereinigte Staaten von Amerika Wilkins Laetitia;


Veranstaltungen zum Wissenstransfer



Selber organisiert

Titel Datum Ort
Berkeley Spouses, Partners & Parents Association Network Meetings 23.02.2017 Berkeley, Vereinigte Staaten von Amerika

Kommunikation mit der Öffentlichkeit

Kommunikation Titel Medien Ort Jahr
Referate/Veranstaltungen/Ausstellungen Evolution of aquatic animals & their associated microbes, at Ocean View Elementary School, Albany CA International 2018
Referate/Veranstaltungen/Ausstellungen Freshwater Stream Outreach, Camplindo Highschool, Moraga, CA International 2018
Neue Medien (Web, Blogs, Podcasts, NewsFeed, usw.) The Molecular Ecologist Blog International 2017
Neue Medien (Web, Blogs, Podcasts, NewsFeed, usw.) My Life as A Mother Researcher Blog International 2016

Auszeichnungen

Titel Jahr
Travel Grant to attend and present at the Annual Meeting of the American National Postdoc Association (NPA) in Cleveland, 2018 2018

Abstract

Bacterial communities can play essential roles in development and function of their vertebrate hosts. This has been exemplified using model organisms under controlled laboratory conditions. However, describing the coevolution of natural hosts and their associated bacteria in the wild has turned out to be difficult due to environmental variation and stochastic effects. The Pacific coast along western North America harbors a plethora of freshwater drainages that are home to different salmonid species with particular phenotypic traits. One such trait is smoltification, the process through which fishes mature from their freshwater juvenile rearing habitats into an ocean-going phase to grow into adulthood. This transformation is the epitome of a complex phenotype, involving changes in physiological, morphological, and behavioral traits preceding downstream migration to the ocean. In the enigmatic salmonid species Oncorhynchus mykiss undergoing this transformation is optional-individuals that smolt become ocean-going “steelhead” while other individuals remain in freshwater to mature as “rainbow trout”. In this project I am taking advantage of the replication of O. mykiss populations with both phenotypes across watersheds along an environmental gradient in order to study the coevolution of host phenotype and associated gut bacteria in the wild. Host-associated bacterial communities will be characterized based on highly informative, bacteria-specific gene segments and publicly available databases about bacterial identity and function. At the conclusion of this work combined information, including different key developmental stages in the host system, will allow me to characterize variation in bacterial gut communities of O. mykiss across populations and relate this variation to migratory life-history. These results will lead to a better understanding of host - symbiont interactions in the wild and functional differences in bacterial communities between the two different host phenotypes.
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