Projektbeschreibung
Umprogrammierung der DNA-Methylierung in Pflanzen
Die DNA-Methylierung ist für die Entwicklung von Organismen unerlässlich und an einer Vielzahl biologischer Prozesse beteiligt, darunter die transkriptionelle Regulierung, die Transposon-Stilllegung, die Chromosom-Inaktivierung sowie die genomische Prägung. Dieser stabile epigenetische Marker muss jedoch in einen totipotenten Status umprogrammiert werden, um die nächste Generation zu erzeugen. Die epigenetische Umprogrammierung umfasst das Entfernen von Methylierungsmarkern, die von den Gameten vor der Implantation geerbt werden, und die Wiederherstellung globaler DNA-Methylierungsmuster nach der Implantation. Die Umprogrammierung der DNA-Methylierung wurde in männlichen Keimbahnen von Blütenpflanzen entdeckt. Das Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts MASTER ist es, den Umfang, den Mechanismus und die Umweltanpassungsfunktion der Umprogrammierung der DNA-Methylierung in weiblichen und männlichen Keimbahnen in Arabidopsis zu erforschen. Dazu wird eine Kombination von Ansätzen aus Einzelzellgenomik, Epigenetik und Entwicklungsbiologie angewendet.
Ziel
Cytosine methylation is an ancient epigenetic modification that carries essential regulatory functions in eukaryotic genomes. This modification is reprogramed in both male and female germlines of mammals, regulating essential germline functions. My host lab discovered that DNA methylation reprogramming also occurs in male germlines of flowering plants, such as Arabidopsis, rice and maize. This reprogramming is catalyzed by the RNA-directed DNA methylation pathway (RdDM), which methylates hundreds of genes specifically in the male germline. In Arabidopsis, this germline-specific methylation (GSM) regulates male meiosis by controlling gene transcription and splicing. It is unknown if methylation reprogramming also occurs in plant female germlines. Furthermore, our preliminary data suggest that GSM is modulated by ambient temperature. It is mysterious if and how environmental modulation of methylation reprogramming contributes to stress tolerance in plant germlines.
I propose to answer these questions in Arabidopsis using a combination of single-cell genomics, epigenetics, genetics and developmental biology approaches. My preliminary work detected GSM in the egg companion cell and gynoecium (female organ), whose development was reported to be affected by RdDM mutations. Data also suggest that heat-induced modulation of GSM activates a heat shock gene in male meiocytes. Thus, I hypothesize that methylation reprogramming occurs and plays essential regulatory roles in the female germline, and beyond; an important function of such reprogramming is to mediate germline response to environmental stresses such as heat. Here, I will test this hypothesis and elucidate the scope, mechanism and environmental adaptation function of germline reprogramming. My discoveries will elucidate essential methylation and regulatory mechanisms in plant germlines that mediate intergenerational heredity, and establish a novel epigenetic paradigm in how germlines perceive and respond to stress.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Entwicklungsbiologie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Vererbung
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Epigenetik
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Genom eukaryotische Genome
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
NR4 7UH NORWICH
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.