Description du projet DEENESFRITPL Une question de synchronisation: le paradigme du développement embryonnaire Le développement embryonnaire commence après la fertilisation et implique les mêmes étapes dans de nombreuses espèces, bien qu’à des rythmes différents en fonction de l’organisme. L’étiologie sous-jacente des différences dans la chronologie développementale entre espèces reste peu comprise. Selon l’hypothèse de travail du projet ALLOCHRONY, financé par l’UE, l’allochronie développementale est causée par différents rythmes dans les principales réactions biochimiques. Les chercheurs développeront des organoïdes à partir de cellules souches pluripotentes qui reproduisent les premières étapes de l’embryogenèse pour étudier des réactions clés dans des cellules humaines et murines. Les résultats permettront d’améliorer les connaissances actuelles sur le développement embryonnaire et d’identifier les étapes limitant les rythmes du processus. Afficher les objectifs du projet Masquer les objectifs du projet Objectif While the mechanisms of embryonic development are well conserved, the progression speed differs among animal species. The molecular cause of ‘allochrony’, interspecies differences in developmental tempo, remains unclear due to lack of an appropriate experimental model. In vitro differentiation of pluripotent stem cells (PSCs) offers unique opportunities to compare the same cell type among diverse species in a similar condition. We have previously recapitulated the oscillatory gene expression of the segmentation clock with PSCs, demonstrating ~2 hour and ~5 hour oscillation periods in murine and human induced presomitic mesoderm (PSM) cells, respectively. We have further found that the period difference stems from differential biochemical reaction speeds of HES7, a core segmentation clock gene, between the species: human PSM cells show slower degradation rates of HES7 and longer delays in its production processes than mouse cells. Here we aim to investigate the deeper origin of developmental allochrony, the molecular mechanism by which human cells exhibit slower biochemical reactions. We will systematically and quantitatively measure the degradation rates and delays to reveal commonalities of the genes that show differential reaction speeds between murine and human cells (Aim 1). In parallel, we will test two working hypotheses that nuclear/cytoplasmic transport rates or metabolic rates might be lower in human cells, which should lead to slower biochemical reactions (Aim 2). The other objective is to test the universality of the mechanism of allochrony. We will create gastruloids, organoids mimicking early embryogenesis, from PSCs of diverse mammalian species to investigate what cell types, in addition to PSM cells, and what species exhibit the differential biochemical reaction speeds (Aim 3). This study will tackle a fundamental question in biology by using quantitative, cutting-edge technologies, ultimately enabling manipulation of developmental time. Champ scientifique sciences naturellessciences biologiquesbiologie du développementsciences médicales et de la santébiotechnologie médicaletechnologies cellulairescellule souche Programme(s) H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC) Main Programme Thème(s) ERC-2020-COG - ERC CONSOLIDATOR GRANTS Appel à propositions ERC-2020-COG Voir d’autres projets de cet appel Régime de financement ERC-COG - Consolidator Grant Coordinateur EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY Contribution nette de l'UE € 1 987 447,00 Adresse Meyerhofstrasse 1 69117 Heidelberg Allemagne Voir sur la carte Région Baden-Württemberg Karlsruhe Heidelberg, Stadtkreis Type d’activité Research Organisations Liens Contacter l’organisation Opens in new window Site web Opens in new window Participation aux programmes de R&I de l'UE Opens in new window Réseau de collaboration HORIZON Opens in new window Autres sources de financement € 0,00 Bénéficiaires (1) Trier par ordre alphabétique Trier par contribution nette de l'UE Tout développer Tout réduire EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY Allemagne Contribution nette de l'UE € 1 987 447,00 Adresse Meyerhofstrasse 1 69117 Heidelberg Voir sur la carte Région Baden-Württemberg Karlsruhe Heidelberg, Stadtkreis Type d’activité Research Organisations Liens Contacter l’organisation Opens in new window Site web Opens in new window Participation aux programmes de R&I de l'UE Opens in new window Réseau de collaboration HORIZON Opens in new window Autres sources de financement € 0,00
