Opis projektu
Zrozumienie sposobu obchodzenia przez naturę blokad transkrypcyjnych
Blokujące transkrypcję zmiany DNA mogą być wywoływane przez wiele różnych czynników uszkadzających DNA i stanowią przeszkodę dla enzymów transkrypcyjnych genów. Naprawa sprzężona z transkrypcją jest wyspecjalizowanym szlakiem naprawy DNA, który selektywnie usuwa zmiany DNA z aktywnie transkrybowanych genów, przywracając możliwość transkrypcji. Mechanizmy leżące u podstaw tych procesów są jednak słabo poznane. Finansowany przez UE projekt STOP-FIX-GO wyjaśni mechanizmy leżące u podstaw odpowiedzi komórkowych na uszkodzenia blokujące transkrypcję poprzez połączenie zaawansowanych technologicznie technik genomiki, proteomiki i mapowania, ze szczególnym uwzględnieniem znanych i obiecujących białek TCR. Zrozumienie, w jaki sposób komórki naturalnie pokonują przeszkody w transkrypcji, może przyczynić się do powstania nowych leków.
Cel
Bulky DNA lesions are a major obstacle during gene transcription by RNA polymerase II enzymes (RNAPII). The stalling of RNAPII at DNA lesions triggers a genome-wide transcriptional arrest. Transcription-coupled repair (TCR) is a specialized DNA repair pathway that selectively removes DNA lesions from actively transcribed genes to restore transcription. Stalled RNAPII at DNA lesions forms a roadblock for advancing DNA replication forks resulting in toxic collisions. The mechanisms that enable the repair of transcription-blocking DNA lesions, the restoration of transcription after repair and the resolution of transcription-replication conflicts are poorly understood. To address these knowledge gaps, I propose to establish a series of innovative approaches aimed at identifying the mechanisms involved in the cellular responses to transcription-blocking DNA damage. We will focus on the functional characterization of known and several promising new TCR factors that we recently identified in combined genome-wide CRISPR and targeted proteomics screens. I propose to dissect the role of known and new TCR proteins by (1) applying a genome-wide approach for directly measuring TCR activity in combination with proximity-labelling proteomics and genetic-interaction mapping to define how TCR complexes assemble and operate, (2) identifying the mechanisms in transcription restoration by combining advanced genomics methods to map nascent transcripts, monitor RNAPII occupancy, and correlate these with specific chromatin modifications in a genome-wide manner, and (3) dissecting the mechanisms involved in resolving transcription-replication conflicts by combining functional DNA replication assays with genome-wide approaches to map transcription, R-loops and DNA replication directionality. This ERC project will break new grounds by offering a detailed understanding of the mechanisms that enable cells to overcome transcriptional roadblocks.
Dziedzina nauki
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
ERC - Support for frontier research (ERC)Instytucja przyjmująca
2333 ZA Leiden
Niderlandy