Descrizione del progetto
Svelare i meccanismi nascosti alla base della formazione di modelli nel corso dello sviluppo
Durante lo sviluppo, il controllo preciso dell’espressione genica consente l’istituzione di modelli riproducibile, dando origine alla formazione degli organi nel posto giusto e al momento giusto. L’istituzione dei modelli di sviluppo è stata sinora studiata principalmente a livello trascrizionale, mentre il destino di queste trascrizioni è stato finora oggetto di poca attenzione. Nuovi metodi che consentono lo studio della traduzione di singole molecole di mRNA hanno rivelato un’eterogeneità critica in tale processo. Il progetto LightRNA2Prot, finanziato dall’UE, cercherà di decifrare i meccanismi che determinano la precisione nell’espressione genica. A tal fine, il progetto prenderà in considerazione simultaneamente entrambi gli strati di regolazione costituiti dalla trascrizione e dalla traduzione, nonché il loro potenziale accoppiamento.
Obiettivo
During development, precise control of gene expression allows the reproducible establishment of patterns, leading to the adoption of cellular identities at the right time and place. What are the mechanisms behind such precision? To date, this question has been primarily examined from the focal point of transcription. However, precision in mRNA production is functionally relevant only if it leads to precision in protein expression. While the linear correlation between the levels of a given mRNA and the amount of protein it encodes has been assumed for the last six decades within the central dogma of molecular biology, many examples challenge this view. The control of translation, particularly in distinct subcellular compartments where mRNA are targeted, may lie at the heart of this mRNA to protein disconnect. LightRNA2Prot aims to unravel the mechanisms underlying the lack of correlation between mRNA and proteins levels to elucidate the sources of reproducible cell fate decisions during development. Importantly, it considers both the layers of regulation constituted by transcription and translation respectively, as well as their potential coupling. We will use quantitative imaging methods that simultaneously monitor mRNA, nascent peptides, and protein in Drosophila living embryos, combined with genetic/optogenetic manipulations to dissect the mechanisms at play. LightRNA2Prot focuses on two key questions: 1-How do the translation dynamics of key localized developmental transcripts modulate precise patterning? 2-How are (co)-transcriptional nuclear events coordinated with translational control in space and time? Combined with mathematical modeling and phenotypic characterization, our quantitative approaches will provide a dynamic multiscale view of gene expression control in vivo. The novel integration of translational control has the potential to dramatically change our view of stereotypic pattern formation and reproducible cell fate decisions during development.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC - Support for frontier research (ERC)Istituzione ospitante
75794 Paris
Francia