Opis projektu DEENESFRITPL Czas ma znaczenie: paradygmat rozwoju embrionalnego Rozwój embrionalny rozpoczyna się po zapłodnieniu i odbywa się w taki sam sposób u wielu gatunków, jednak w zależności od organizmu przebiega w różnym tempie. Etiologia różnic w czasie rozwoju między różnymi gatunkami pozostaje niejasna. Hipoteza robocza finansowanego ze środków UE projektu ALLOCHRONY zakłada, że ta rozwojowa allochronia jest spowodowana różnym tempem zachodzenia kluczowych reakcji biochemicznych. Naukowcy stworzą z pluripotencjalnych komórek macierzystych organoidy, które mają odwzorować wczesną embriogenezę, aby zbadać kluczowe reakcje zachodzące w komórkach myszy i człowieka. Wyniki poszerzą dotychczasową wiedzę na temat rozwoju embrionalnego i pozwolą określić etapy ograniczające tempo tego procesu. Pokaż cel projektu Ukryj cel projektu Cel 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. Dziedzina nauki nauki przyrodniczenauki biologicznebiologia rozwojumedycyna i nauki o zdrowiubiotechnologia medycznatechnologie komórkowekomórki macierzyste Program(-y) H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC) Main Programme Temat(-y) ERC-2020-COG - ERC CONSOLIDATOR GRANTS Zaproszenie do składania wniosków ERC-2020-COG Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszenia System finansowania ERC-COG - Consolidator Grant Koordynator EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY Wkład UE netto € 1 987 447,00 Adres Meyerhofstrasse 1 69117 Heidelberg Niemcy Zobacz na mapie Region Baden-Württemberg Karlsruhe Heidelberg, Stadtkreis Rodzaj działalności Research Organisations Linki Kontakt z organizacją Opens in new window Strona internetowa Opens in new window Uczestnictwo w unijnych programach w zakresie badań i innowacji Opens in new window sieć współpracy HORIZON Opens in new window Środki z innych źródeł € 0,00 Beneficjenci (1) Sortuj alfabetycznie Sortuj według wkładu UE netto Rozwiń wszystko Zwiń wszystko EUROPEAN MOLECULAR BIOLOGY LABORATORY Niemcy Wkład UE netto € 1 987 447,00 Adres Meyerhofstrasse 1 69117 Heidelberg Zobacz na mapie Region Baden-Württemberg Karlsruhe Heidelberg, Stadtkreis Rodzaj działalności Research Organisations Linki Kontakt z organizacją Opens in new window Strona internetowa Opens in new window Uczestnictwo w unijnych programach w zakresie badań i innowacji Opens in new window sieć współpracy HORIZON Opens in new window Środki z innych źródeł € 0,00
