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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Identifying Variable Chromatin Modules using single-cell epigenomics

Description du projet

Une méthode pour étudier l’interaction de régions génomiques distantes

L’expression des gènes est régulée par l’interaction complexe entre les séquences cis-régulatrices et les éléments agissant en trans situés sur des sites distants. Des changements dynamiques dans l’activité de ces éléments sous-tendent la variation phénotypique et la maladie. Pour expliquer la coordination moléculaire entre des régions génomiques couvrant plus de 100 kb, les chercheurs ont proposé le concept de modules de chromatine variables (VCM pour «variable chromatin modules»). Le projet CHROMISE, financé par l’UE, veut déterminer la fonction et la plasticité des VCM grâce à un nouveau flux de travail expérimental et informatique qui rend leur identification rapide et facile. Les chercheurs utiliseront la différenciation de cellules souches mésenchymateuses comme système modèle et appliqueront les connaissances générées pour étudier des variantes génétiques de maladies métaboliques.

Objectif

Most common disease-associated genetic variants are thought to fall into gene regulatory regions, where they affect the interaction between transcription factors (TFs) and DNA and induce transcriptional changes. To understand the extent of, and the mechanisms underlying variation in binding of TFs to DNA, genome-wide TF and chromatin state profiling studies were performed which revealed that non-coding variants frequently mediate coordinated changes in TF binding and chromatin mark enrichment over regions that span more than 100 kb. These regions were termed “variable chromatin modules” (VCMs), providing a conceptual framework of how regulatory variation might shape complex traits. However, little is known about the formation, function, or plasticity of VCMs. This is because vast amounts of epigenomics data have so far been required for identifying VCMs, making their identification costly, labour-intensive, and only applicable to easy-to-culture cell types. Recent work has demonstrated the value of ATAC-seq for defining regulatory element hierarchies that conceptually resemble VCMs. Here, I propose to extend these principles by developing an experimental and computational workflow for VCM identification using single-cell ATAC-seq. This will allow sample multiplexing for sequencing followed by genotype-based demultiplexing, thereby increasing throughput, minimizing sample input, and mitigating variation between samples (Aim 1). I will apply this workflow to study VCM plasticity during human mesenchymal stromal cell differentiation (Aim 2). The resulting data will be used to identify VCM-linked metabolic disease-relevant genetic variants, whose role in VCM formation will be validated using CRISPR-Cas9 (Aim 3).

Champ scientifique (EuroSciVoc)

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 POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE
Contribution nette de l'UE
€ 203 149,44
Adresse
BATIMENT CE 3316 STATION 1
1015 Lausanne
Suisse
Région
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Vaud
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 203 149,44