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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Large scale perturbations of the gene regulatory networks of E. coli

Description du projet

Étude complexe du réseau de régulation des gènes chez les bactéries

Le projet PERTURBATIONS, financé par l’UE, étudiera les relations entre le génotype, le phénotype, l’aptitude et l’environnement dans un système bactérien modèle à l’aide d’une technologie microfluidique couplée à la transcriptomique, dans le but de déchiffrer les réseaux de régulation génique, l’évolution et les contraintes évolutives. La recherche fera appel à la technologie CRISPR de modification de l’ADN programmable, qui permet de perturber l’expression génétique de régulateurs globaux combinatoires de la transcription, de cascades de gènes dans la hiérarchie du réseau et de régulateurs globaux uniques avec des mutations à de nombreuses positions. Les profils d’expression du transcriptome seront quantifiés à l’aide du séquençage de l’ARN. L’aptitude de chaque souche sera quantifiée par microscopie et analyse d’images. Le système microfluidique de pointe permettra d’étudier de nombreuses souches de bactéries à haut débit dans un environnement strictement contrôlé.

Objectif

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

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020

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Coordinateur

ECOLE SUPERIEURE DE PHYSIQUE ET DECHIMIE INDUSTRIELLES DE LA VILLE DEPARIS
Contribution nette de l'UE
€ 184 707,84
Coût total
€ 184 707,84