Molekularne mechanizmy plastyczności fenotypowej rodzimych ras kurcząt

Założenie leżące u podstaw obecnej propozycji projektu jest następujące: plastyczność fenotypowa jest zmiennością fenotypową wynikająca ze złożonego związku między genotypem a środowiskiem. Genotyp, który wykazuje wysoką zmienność fenotypową  w zależności od środowiska jest określany jako "plastyczny", a taki, który wykazuje niską zmienność, jest określany jako odporny. Plastyczność fenotypowa to zjawisko, w którym pojedynczy genotyp jest w stanie wytworzyć wiele fenotypów w odpowiedzi na bodziec środowiskowy.
Uważa się, że plastyczność podlega kontroli genetycznej. Plastyczne odpowiedzi dla cech ilościowych są identyfikowane poprzez analizę interakcji między genotypem a środowiskiem. Ostateczną odpowiedzią na to równanie jest tak zwana "norma reakcji". Norma reakcji jest rozumiana jako zakres fenotypów wytwarzanych przez pojedynczy genotyp w różnych środowiskach. Genetyczna kontrola plastyczności jest złożona i wymaga zaawansowanych narzędzi genetycznych i genomicznych.
Ważnym graczem w adaptacji organizmów do nowych środowisk jest mikrobiota gospodarza. Genotyp gospodarza może wpływać na skład jego mikrobioty bezpośrednio poprzez wydzielanie do jelit, kontrolę motoryki jelit, modyfikację komórek nabłonkowych, modyfikację powierzchni komórek nabłonkowych lub pośrednio poprzez preferencje żywieniowe. Większość badań związanych z mikrobiomem przeprowadzono na kurczętach brojlerach. Kury nioski otrzymały znacznie mniej uwagi, a biorąc pod uwagę różnice w wieku i długości produkcji, można oczekiwać pewnych różnic. W porównaniu do dojrzałych populacji odchodów brojlerów, populacje odchodów kur niosek okazały się bardziej złożone. W związku z tym plastyczność mikrobioty jelitowej jest ważną determinantą plastyczności fenotypowej. Jest to czynnik, który odgrywa kluczową rolę, gdy kręgowce aklimatyzują się i przystosowują do szybkich zmian środowiskowych. Wiadomo, że rodzime rasy kurczaków są dobrze przystosowane do trudnych warunków środowiskowych. Jednak podłoże genetyczne i mechanizmy molekularne odpowiedzialne za tę adaptację nigdy nie były badane.
Dlatego w tej propozycji projektu zajmiemy się następującymi pytaniami badawczymi:
- Jakie jest podłoże genetyczne plastyczności fenotypowej rodzimych ras kur?
- Które geny i szlaki genowe są zaangażowane w adaptację do stresującego środowiska?
- Jaka jest rola mikrobioty gospodarza w adaptacji do stresu środowiskowego rodzimych ras kur?
Odpowiedź na te pytania zostanie udzielona w ramach trzech zadań badawczych.

Zadanie 1 będzie realizowane w obszarze homeostazy środowiskowej. Jego celem  będzie wykonanie charakterystyki genomów czterech ras: zielononóżki, białej Leghorn, Rhode Island White, Rhode Island Red. Wszystkie te rasy są objęte programem ochrony genetycznej bez stosowania selekcji.

Zadanie 2 będzie miało na celu zdefiniowanie plastyczności fenotypowej czterech ras: Green legged Partridgelike, White Leghorn, Rhode Island White, Rhode Island Red do trudnych warunków środowiskowych symulowane przez dietę niskoenergetyczną.

Zadanie 3 skupi się na plastyczności fenotypowej w przypadku infekcji patogenami środowiskowymi, symulowanej przez zakażenie Salmonella spp.