Microbiome gemeenschapssamenstelling in de darmen: ontwarren van de rol van prioriteitseffecten, evolutie en genotype-voor-omgeving interacties met behulp van de watervlo Daphnia magna als modelsysteem

In het voorgestelde doctoraatsonderzoek zullen we de watervlo Daphnia magna als een modelsysteem gebruiken en gericht zijn op het verkrijgen van inzicht in de gemeenschapssamenstelling van het microbioom en hoe dit wordt beïnvloed door evolutie. De gemeenschapssamenstelling van het microbioom is het resultaat van een interactie tussen de brongemeenschap van vrijlevende bacteriën (verder 'omgevingsbrongemeenschap' genoemd) en de kenmerken van de gastheeraccumulerende bacteriën via de opname door filtervoeding. Evolutie kan de darm-microbiome-assemblage verstoren op ten minste drie verschillende manieren, die we hier in afzonderlijke werkpakketten willen bestuderen. Ten eerste willen we de rol van het gastheergenotype (zie evolutie van de gastheerpopulatie) vaststellen voor de rekrutering van bacteriën uit de milieugemeenschap. Ten tweede zullen we ook kwantificeren in hoeverre de assemblage van microbioomgemeenschappen kan worden beïnvloed door aanpassing van de bacteriën aan de lokale omstandigheden in de Daphnia-darm, hetzij door de novo-mutaties binnen specifieke afstammingslijnen of lineagesortering tussen nauw verwante lijnen (die ook kunnen worden bekeken) als 'community dynamics', aangezien er in bacteriën een continuüm is van grotendeels onafhankelijke afstammingslijnen met verschillende verwantschap). Meer specifiek zullen we de mate bestuderen waarin door evolutie gemedieerde prioriteitseffecten bijdragen aan de vorming van het darmmicrobioom van Daphnia. En als laatste zullen we bestuderen hoe de evolutie van bacteriën als reactie op globale veranderingsstressoren, voorafgaand aan kolonisatie van de darm of in de darm zelf beïnvloedt het microbioom en het gastheerfenotype.