Description du projet
Le réseau de régulation génique de la mort cellulaire programmée de l’endosperme de l’amidon de maïs
Dans le grain, la plupart des nutriments sont conservés dans un tissu de réserve très spécialisé appelé l’endosperme amylacé (EA). Le développement de l’EA se termine par une mort cellulaire programmée (MCP) contrôlée, mais étrangement, nous ne disposons que de peu d’informations sur la régulation génétique de la MCP de l’EA. Le projet END-osperm, financé par l’UE, traitera ce manque de connaissances en étudiant le réseau de régulation génique de la MCP de l’EA du maïs (Zea mays). Le chargé de recherche effectuera un séquençage d’ARN à noyau unique combiné à une approche de la transcriptomique spatiale sur du tissu d’endosperme disséqué pour obtenir des profils du transcriptome et des trajectoires de développement avec une résolution de niveau cellulaire. Il sélectionnera jusqu’à 20 facteurs de transcription candidats associés à la MCP sur la base de leurs profils d’expression et les examinera pour trouver des phénotypes de gain de fonction dans des systèmes d’expression transitoire.
Objectif
Around 60% of our daily diet is directly derived from cereal grains. In the grain, most nutrients are stored in a highly specialized reserve tissue called the starchy endosperm (SE). SE development ends by the execution of a controlled cell death program (PCD), which leaves the nutrient-filled cell corpses largely intact. PCD has been proposed to be crucial for storage compound preservation, but despite this potential importance, surprisingly little is known on the genetic regulation of SE PCD. In this project, I hypothesise that cereal SE PCD is controlled by a gene regulatory network that I propose to investigate in maize (Zea mays). To this end, I will combine the extensive knowledge I acquired during my PhD on maize kernel development with the well-documented expertise of the host lab in plant PCD analysis. I will first determine the spatio-temporal pattern of SE PCD under the growth conditions of the host institute and characterise its subcellular features in detail by ultrastructural analyses. As SE PCD is not executed homogenously in time and space, I propose to perform then a single-nucleus RNA-seq combined with a spatial transcriptomics approach on dissected endosperm tissue in order to obtain transcriptome profiles and developmental trajectories with single-cell resolution. Based on their expression profiles, I will finally select up to 20 PCD-associated candidate transcription factors and screen them for gain-of-function PCD phenotypes in transient expression systems. Promising candidates will be functionally analysed in maize SE via gain- and loss-of-function approaches. In the resulting maize lines, I will investigate the changes in PCD progression and use them to assess the physiological relevance of a correct PCD execution in the SE. In sum, this project will generate the first functional insights on the gene regulatory networks of cereal SE PCD and will provide new leads for future agronomic applications.
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.
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- sciences médicales et de la santésciences de la santénutrition
- sciences agricolesagriculture, sylviculture et pêcheagriculturecéréales et oléagineuxcéréales
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
9052 ZWIJNAARDE - GENT
Belgique