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Mechanism and significance of de novo gene methylation during reproduction in Marchantia

Description du projet

Étude de la méthylation des gènes dans un système modèle végétal

La méthylation de l’ADN est un processus fondamental dans la régulation des gènes. Cependant, la méthylation chez les plantes et les animaux présente des schémas distincts, et la reprogrammation de la méthylation développementale se produit de différentes manières. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet EPIC vise à réaliser une étude de pointe sur la méthylation de l’ADN en utilisant le système modèle végétal Marchantia polymorpha. L’application de la méthylomique et de la transcriptomique unicellulaires à haut débit, combinée à des techniques moléculaires innovantes, permettra d’identifier les processus de développement et les acteurs épigénétiques impliqués dans le processus de reprogrammation de la méthylation des gènes. Par la suite, les chercheurs étudieront le mécanisme de ciblage de la méthylation en utilisant des lignées cellulaires végétales génétiquement modifiées afin de confirmer le rôle de la méthylation des gènes dans la régulation transcriptionnelle et le développement.

Objectif

DNA methylation plays fundamental roles in gene regulation and cell identity in plants and animals. However, these two kingdoms exhibit distinct methylation patterns and reprogramming of methylation during development occurs in different ways. I have exciting evidence from the emerging model plant system Marchantia polymorpha of de novo DNA methylation at thousands of genes in the embryo that is analogous to gene methylation established in the oocyte of mammals. A subset of these genes are also methylated in the Marchantia male sex organ prior to fertilisation and are enriched for roles in hormone signalling, epigenetics, and developmental transitions, indicating parental imprinting events important for embryo development. I propose to conduct a targeted dissection of this phenomenon. I will be hosted first by Prof. Ecker (Salk Institute, US), who is a world leader in single cell epigenomics. I will carry out high-throughput single cell methylomics and transcriptomics in combination with other cutting-edge molecular techniques to precisely determine the developmental processes undergoing gene methylation reprogramming as well as the underlying epigenetic players involved. In the return phase, I will be hosted by Prof. Solano (Centro Nacional de Biotecnología, Spain) who is an expert in motif analysis and Marchantia hormone biology. With his expertise I will investigate the methylation targeting mechanism and will utilise methylation loss lines to confirm the role of gene methylation in transcriptional regulation as well as development, with a focus on ethylene signalling. This proposal represents a state-of-the-art class of study of DNA methylation through which I will broaden my scientific knowledge, develop complementary skills such as lab management and science outreach, and extend my professional network internationally. The experiences gained during this Fellowship will be essential to achieve my goal of leading a research group at the forefront of epigenetics.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2021-PF-01

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Coordinateur

AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
Contribution nette de l'UE
€ 261 380,64
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (1)