MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017164154
■00520250211152838
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798384485254
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31561946
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a575
■1001  ▼aGuerrero,  Leslie.
■24510▼aEvolution  and  Molecular  Mechanisms  of  Thermal  Tolerance  Plasticity  in  Reef-Building  Corals
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  California,  Davis▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a165  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Bay,  Rachael.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Davis,  2024.
■520    ▼aOrganisms  must  respond  to  environmental  cues  to  maintain  homeostasis,  with  gene  expressiondriving  phenotypic  variation.  Variation  in  gene  expression  response  to  environmental  stress  varies  across  individuals,  populations,  and  species  and  can  determine  tolerance  to  stressors.  Understanding  links  between  gene  expression  and  tolerance  is  especially  urgent  in  species  vulnerable  to  climate  change,  such  as  reef-building  corals.  Acropora,  the  largest  genus  of  corals,  are  ecologically  significant,  as  reefs  support  marine  biodiversity  and  human  communities,  yet  are  particularly  vulnerable  to  climate-induced  warming.  Previous  research  linked  gene  expression  variation  to  thermal  tolerance,  making  Acropora  an  ideal  system  for  exploring  two  fundamental  questions,  which  I  investigate  in  this  dissertation:  1)  What  epigenetic  mechanisms  explain  variation  in  gene  expression  at  the  individual  level?  and  2)  How  does  the  evolution  of  gene  expression  responses  affect  thermal  tolerance  across  species?In  Chapter  1,  I  investigated  the  role  of  the  epigenetic  mechanism,  DNA  methylation,  in  driving  gene  expression  changes  coupled  with  enhanced  thermal  tolerance.  In  A.  nana,  individuals  exhibiting  thermal  tolerance  plasticity,  or  thermal  acclimation,  also  have  a  reduced  gene  expression  response  to  heat  stress,  a  form  of  gene  expression  plasticity.  DNA  methylation  is  a  chemical  modification  of  DNA  associated  with  overall  mean  gene  expression  and  gene  expression  variability  in  invertebrates.  I  integrated  RNA-seq  and  WGBS  data  to  test  the  hypothesis  that  the  heat  stress  genes  with  reduced  expression  responses  to  heat  stress  in  acclimated  individuals  undergo  a  shift  in  DNA  methylation  throughout  the  thermal  acclimation  period.  I  found  no  relationship  between  the  change  in  the  heat-stress  gene  expression  response  in  acclimated  individuals  and  changes  in  DNA  methylation  following  thermal  acclimation.  This  result  is  likely  due  to  the  complexities  of  molecular  interactions  of  DNA  methylation  with  other  gene  expression  regulators.In  Chapter  2,  I  explored  the  role  of  chromatin  accessibility  in  the  gene  expression  response  to  heat  stress  using  the  species  A.  millepora.  Chromatin  accessibility  is  unexplored  in  reef-building  coral  species  but  is  an  epigenetic  mechanism  that  plays  a  role  in  higher-level  gene  expression  regulation  in  other  species.  I  performed  3'TagSeq  on  samples  subject  to  a  heat  stress  assay  to  evaluate  the  genevexpression  response  to  heat  stress.  In  parallel,  I  performed  ATAC-seq  on  samples  from  ambient  conditions  (i.e.,  no  stress  treatment)  to  investigate  baseline  regions  of  open  chromatin  regions  in  A.  millepora.  By  integrating  these  two  data  sets,  I  found  a  relationship  between  chromatin  accessibility  and  gene  expression  and  gene  expression  variation.  Further,  open  chromatin  promoters  play  a  small  but  significant  role  in  promoting  a  rapid  gene  expression  response  to  heat  stress.In  Chapter  3,  I  investigated  the  evolution  of  thermal  tolerance  and  gene  expression  responses  across  eight  Acropora  species.  Gene  expression  responses  to  heat  stress  are  reduced  in  heat-tolerant  individuals  and  populations,  suggesting  that  this  reduced  response  is  a  general  thermal  tolerance  mechanism  in  corals.  I  estimated  the  relative  thermal  tolerances  of  multiple  individuals  across  species  and,  using  3'TagSeq,  found  that  thermally  tolerant  species  exhibit  a  reduced  gene  expression  response  compared  to  thermally  sensitive  species.  This  suggests  that  similar  mechanisms  may  be  leading  to  thermal  tolerance  across  levels  of  organization.Overall,  my  findings  lead  to  a  better  understanding  of  the  mechanisms  governing  gene  expression  variation  and  thermal  tolerance  in  corals,  and  phenotypic  plasticity  more  broadly.  These  insights  are  critical  for  understanding  organismal  resilience  to  climate  change  and  can  inform  conservation  strategies  at  the  molecular  level.
■590    ▼aSchool  code:  0029.
■650  4▼aGenetics
■650  4▼aEvolution  &  development
■650  4▼aMolecular  biology
■653    ▼aAdaptive  radiation
■653    ▼aCoral
■653    ▼aEcological  epigenomics
■653    ▼aGene  expression
■653    ▼aPhenotypic  plasticity
■653    ▼aThermal  tolerance
■690    ▼a0369
■690    ▼a0412
■690    ▼a0307
■71020▼aUniversity  of  California,  Davis▼bPopulation  Biology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-04B.
■790    ▼a0029
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164154▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서