Projektbeschreibung
Auf gutem Weg zu einem regulatorischen Verständnis der Zellidentität
Das Expressionsmuster bestimmter zelltypspezifischer Gene ist für die Zellidentität verantwortlich. Unser Wissen über die den Zelltyp etablierenden und aufrechterhaltenden regulatorischen Programme ist jedoch begrenzt, was vor allem auf fehlende Analyseverfahren zurückzuführen ist. Ziel des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts Genome2Cells ist die Deckung dieses Bedarfs und die Entwicklung von Deep-Learning-Modellen, welche aus genomischen Sequenzen genregulatorische Netzwerke vorhersagen können. Das Projekt wird dazu beitragen zu verstehen, wie die Translation des Genoms in Zelltypen abläuft, angefangen bei Drosophila (Taufliege) bis hin zu weiteren Arten. Ein Vergleich zwischen den Arten wird außerdem wichtige Einblicke in die Evolution der regulatorischen Elemente liefern.
Ziel
The genome of an animal encodes a large set of regulatory programs that give rise to the thousands of cell types that make up its tissues and organs. Despite recent progress in single-cell omics, our knowledge about the regulatory programs that control the establishment and maintenance of cell type identity remains limited, and methods are lacking to infer regulatory programs directly from the genome sequence. In this project, which lies at the interface between the genome and single-cell atlases, we ask how the genome sequence translates into cell types. We start with Drosophila as model organism. Its compactness allows sampling of all its cell types and developmental trajectories from egg to adult, using whole-organism single-cell multi-omics, thus capturing the spectrum of activation states that emerge from the regulatory genome. Deep learning models will be trained on regulatory sequences to predict and explain gene regulatory networks (GRN) and GRN transitions between cell states, encoded by enhancers, promoters, transcription factors (TF), effector genes, and feedback loops. Based on a better mechanistic understanding, we will translate this framework to other animals, including octopus, birds, and mammals, and ask how regulatory programs evolve, with a focus on neuronal diversity in the brain. Using new algorithms for cross-species deep learning and combinatorial optimization, we will study how combinations of expressed TFs co-evolve with genomic enhancer logic. We are unique in our approach because we will develop and use new technological assays, deep learning, and massively parallel reporter assays, and combine these with perturbation experiments and synthetic biology to test our hypotheses. After iteratively improving our regulatory models, we ultimately aim to predict which regulatory programs, and thus which cell types, are encoded in an animals genome, and how changes in these programs underlie changes in cell types during evolution.
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.
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.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Zoologie Mammalogie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Genom
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
- enhancer
- single-cell
- chromatin accessibility
- gene expression
- gene regulatory networks
- evolution
- brain
- neuronal diversity
- Drosophila
- mouse
- octopus
- chicken
- massively parallel reporter assay
- enhancer design
- transcription factors
- topic modelling
- deep learning
- machine learning
- generative adversarial networks
- enhancer modelling
- cis-regulatory sequence analysis
- transcription factor motif analysis
- single-cell regulatory genomics
- synthetic enhancers
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.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
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.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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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) ERC-2021-ADG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
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.
9052 ZWIJNAARDE - GENT
Belgien
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.