Description du projet
Rôle des interactions topologiques dans la biologie des chromosomes
Les interactions topologiques entre des segments d’ADN distants sont essentielles au fonctionnement du génome eucaryote. Hi-C est une technique de capture de la conformation des chromosomes qui met en lumière l’organisation 3D du génome. La technique Hi-C sensible aux chromatides sœurs (scsHi-C), développée récemment, a fait la preuve de son potentiel à mettre au jour les mécanismes par lesquels la conformation des chromatides sœurs contrôle la réparation de l’ADN, la régulation des gènes et la ségrégation des chromosomes mitotiques. Le projet TopoGenomics, financé par l’UE, vise à mettre au point la technologie scsHi-C de prochaine génération afin d’obtenir des cartes à haute résolution de la conformation des chromatides sœurs à l’échelle du génome et d’établir un cadre informatique fondé sur l’apprentissage automatique permettant de détecter les structures topologiques dans les chromatides sœurs. Le projet fera progresser la compréhension de l’interaction topologique des chromatides sœurs, ce qui favorisera le maintien, l’expression et la ségrégation des génomes eucaryotes.
Objectif
Topological interactions between distant DNA segments play fundamental roles in the function of eukaryotic genomes. While tremendous progress has been made in understanding the molecular mechanisms shaping intramolecular chromosome loop structures, limitations in our ability to distinguish specific chromosome conformations between paired molecules has hindered research into the role of interactions across separate chromosomal DNA molecules. Our recent development of an approach allowing analysis of contacts between sister chromatids now provides an opportunity for research into topological interactions to enter a new phase. Initial analyses with sister chromatid-sensitive Hi-C (scsHi-C) have indicated enormous potential to elucidate the mechanisms by which sister-chromatid conformation controls processes as varied as DNA repair, gene regulation and the segregation of mitotic chromosomes. To fulfil this potential, we will now develop next-generation scsHi-C technology to generate high-resolution genome-wide conformation maps of sister chromatids, along with the establishment of a machine learning-based computational framework to systematically detect topological structures in sister chromatids. This will be complemented with an imaging-based super-resolution approach to trace sister-chromatid fibers in thousands of individual cells. These core advances will allow us to map distinct sister-chromatid contact domains and identify associated molecular signatures, understand how loop-extruding and cohesive cohesin interact to shape replicated chromosomes, and determine how epigenetic modifications control pairing between sister chromatids. Together, these developments will allow us to make key advances in understanding a fundamental yet largely neglected aspect of chromosome biologyhow replicated sister chromatids topologically interact to support maintenance, expression, and segregation of eukaryotic genomes.
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. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-ADG - Advanced GrantInstitution d’accueil
1030 Wien
Autriche