Opis projektu
Odkrywanie ukrytych mechanizmów leżących u podstaw powstawania wzorców podczas rozwoju
Podczas rozwoju precyzyjna kontrola ekspresji genów pozwala na utrwalanie się powtarzalnych wzorców, co prowadzi do powstawania narządów w odpowiednim czasie i miejscu. Proces utrwalania się wzorców rozwojowych był badany przede wszystkim na poziomie transkrypcyjnym, jednak losom tych transkryptów poświęcono dotychczas niewiele uwagi. Nowe metody umożliwiające badanie translacji pojedynczych cząsteczek mRNA ujawniły krytyczną heterogeniczność translacji. Finansowany przez UE projekt LightRNA2Prot będzie dążył do rozszyfrowania mechanizmów odpowiedzialnych za precyzję w ekspresji genów. W tym celu badacze jednocześnie uwzględnią obie warstwy regulacji tworzone przez transkrypcję i translację, a także ich potencjalne sprzężenie.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
ERC - Support for frontier research (ERC)Instytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja