Description du projet
Étude du paysage régulateur de la spécialisation et de l’évolution des cellules neuronales
Les cellules neuronales se caractérisent par un haut degré de spécialisation, nécessaire aux fonctions complexes du cerveau. Cependant, les mécanismes de régulation responsables de la spécification et de l’évolution des neurones restent largement inconnus. Le projet NEUROCODE, financé par l’UE, vise à étudier le paysage des facteurs de transcription dans différents types de cellules neuronales et la manière dont ils coopèrent pour activer l’expression des gènes et conduire la différenciation et la spécification des neurones. À cette fin, les scientifiques utiliseront le nématode Caenorhabditis elegans comme organisme modèle, ainsi que des technologies unicellulaires, pour élucider les mécanismes de régulation responsables de l’évolution des cellules neuronales. Les résultats fourniront des informations fondamentales sur le développement et la fonction du cerveau.
Objectif
Complex brain functions require a remarkable degree of cellular specialization. Understanding the mechanisms guiding neuronal specification programs remains a major challenge. Here we use the nematode C. elegans, an essential animal model for studying the general principles of neuron specification, to provide answers to four fundamental questions:
1) How are regulatory landscapes coordinately activated in each type of neuron? We previously showed that complex combinations of transcription factors (TFs) implement neuron-type specific programs. TF behaviour at the genome-wide level is not well-understood. Our expertise on dopaminergic and serotonergic neuron specification will be instrumental in answering this question.
2) How are TF interactions mirrored by syntax rules of the regulatory genome? Our preliminary data demonstrate extensive TF-TF cooperativity that is mirrored by specific syntax in the target enhancers. We will use massively parallel reporter assays and bioinformatics to begin decoding the rules of the neuronal regulatory genome.
3) Does regulation of basic translational machinery play a role in neuronal differentiation? The mechanisms regulating the basal translational machinery are emerging as a new dimension in the regulation of cell type specification. We recently found the conserved translation initiation factor eIF3A is required for serotonergic terminal differentiation, opening the door to the study of this novel regulatory role for eIF3 complex.
4) How do new types of neurons emerge during evolution? We will combine our unique expertise on neuron specification with the amenability of the Caenorhabditis species and novel single-cell technologies to unravel the regulatory mechanisms underlying the appearance of new neuronal types in evolution.
Our work will unravel novel principles on the regulation of neuronal specification and the evolution of cell types in the nervous system, fundamental for our understanding of brain development and function.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
28006 Madrid
Espagne