Descripción del proyecto
Estudio complejo de la red de regulación genética en las bacterias
El proyecto PERTURBATIONS, financiado con fondos europeos, estudiará las relaciones entre el genotipo, el fenotipo, la aptitud y el entorno en un sistema bacteriano modelo, utilizando transcriptómica y una tecnología de microfluidos, con el objetivo de descifrar las redes reguladoras de genes, la evolución y las limitaciones evolutivas. La investigación incluirá tecnología CRISPR de alteración del ADN programable, adecuada para perturbar la expresión génica de reguladores globales combinatorios de la transcripción, cascadas de genes en la jerarquía de la red y reguladores globales individuales con mutaciones en muchas posiciones. Los patrones de expresión del transcriptoma serán cuantificados mediante secuenciación de ARN. Se cuantificará la aptitud de cada cepa mediante microscopía y análisis de imágenes. El sistema microfluídico de vanguardia permitirá el estudio de alto rendimiento de muchas cepas de bacterias en un entorno estrictamente controlado.
Objetivo
Although genome sequencing is well advanced, our understanding of the genome to phenotype to fitness relationship remains very poor. It is becoming very evident that the information stored in genes is not enough to understand their impact without knowing the phenotypic and environmental context. The fact that a gene is present in a genome tells very little about when it is expressed and its relationship to other genes and mutual effects on gene expression pattern. To understand how phenotypes emerge from a specific genotype, we need to understand gene regulatory networks and their mechanisms of regulation. In this project, I propose to study the relationships between genotype, phenotype, fitness, and environment using a microfluidic device coupled with transcriptomics with the goal of collecting high dimension high quality data for unprecedented level of understanding and predicting regulatory networks, evolution, and evolutionary constraints in the form of epistasis and pleiotropy. I will use programmable DNA binding protein called CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) to perturb gene expression of (1) combinatorial global regulators within the transcriptional regulatory network, (2) cascades of genes that form gene network hierarchy, and (3) single global regulators with low level mutations at many positions in their genetic code. I will then quantify the expression pattern of the transcriptome using RNA sequencing and the growth fitness of each strain. The environment will be highly controllable as we will create a cutting-edge microfluidic system to study many strains of bacteria in a high-throughput manner. Successful implementation of the strategies explored in this project will open the doors to plenty of other avenues to explore with fruitful outcomes wherever there is a need for combining genotypic, phenotypic, and fitness studies in highly controllable environments
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
75231 Paris
Francia