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Dissecting the role of transcription in meiotic DNA double-strand breaks patterning

Description du projet

Contrôle de la transcription du schéma des cassures double-brin de l’ADN au cours de la méiose

La méiose est une division cellulaire réductrice des cellules germinales, créant les gamètes chez les organismes à reproduction sexuée. Les erreurs de méiose se traduisent par un nombre anormal de chromosomes, entraînant une fausse couche ou des troubles du développement. De multiples cassures double-brin (CDB) de l’ADN sur des sites particuliers de la chromatine induisent le processus, et il a été suggéré que le modèle de CDB soit contrôlé par les caractéristiques de la chromatine établies pendant la transcription. Financé par le programme d’actions Marie Skłodowska-Curie, le projet DIRECT-DSB vise à utiliser l’organisme unicellulaire Tetrahymena thermophila avec deux noyaux pour étudier l’impact de la transcription sur la configuration des CDB. L’objectif est de comparer les modèles de CDB et les caractéristiques de la chromatine en présence et en l’absence de transcription et d’identifier les corrélations potentielles dans les altérations de la chromatine induites par la transcription et les modèles.

Objectif

Meiosis is a specialized cell division process for producing gametes, and meiotic defects frequently cause infertility or birth defects (e.g. Down syndrome). Successful meiosis is ensured by the induction of hundreds of DNA double-strand breaks (DSBs) at the correct chromatin sites. The pattern of DSBs is suggested to be controlled by some special chromatin features that are established upon transcription. However, as transcription is essential for life, it is difficult to directly study whether and how transcription influences DSB patterning during meiosis in common model organisms.

The unicellular protist Tetrahymena thermophila has two nuclei and, importantly, transcription can be shut off in the meiotic nucleus without affecting meiotic progression. Therefore, the DIRECT-DSB project was designed to overcome the intrinsic limitations of other model systems by investigating the impact of transcription on DSB patterning in Tetrahymena.

Through in-depth collaborations with the host supervisor, who has a profound knowledge of chromatin biology, and with other leading researchers with expertise in meiosis, I will first characterize and compare DSB patterns and chromatin features in the presence and absence of transcription and then study potential correlations between DSB pattern alterations and transcription-induced chromatin alterations. The successful accomplishment of the project will (i) clarify the relationship between transcription and DSB patterning, which has been a much-debated topic in the meiosis field for many years; (ii) deepen our understanding of meiosis, which, in the longer term, may contribute to solving the problem of increasing infertility rates in the European Union and elsewhere; (iii) enable knowledge exchange and dissemination, and the establishment of novel methods; and (iv) help me to develop into a leading independent scholar by improving my research proficiency and transferable skills.

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

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Contribution nette de l'UE
€ 196 707,84
Coût total
€ 196 707,84