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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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In Vitro Reconstitution of the Minimal Eukaryotic Cell Cycle Oscillator

Description du projet

Une plateforme de biocapteurs in vitro pour étudier l’horloge du cycle cellulaire

La validation expérimentale de la régulation de l’horloge/des oscillations du cycle cellulaire par la kinase cycline-dépendante 1 représente un défi. Le projet CellCycleInVitro, financé par l’UE, se propose de répondre aux questions en suspens sur l’horloge du cycle cellulaire en s’appuyant sur la reconstitution in vitro en tant qu’approche expérimentale innovante. La combinaison de la biochimie de pointe et de la biologie synthétique et computationnelle appliquée au système d’extraction d’œufs de grenouille permettra de recréer l’oscillateur du cycle cellulaire complet in vitro et d’établir quels éléments de l’oscillateur définissent sa fréquence. La conception d’une nouvelle plateforme de biocapteurs in vitro pour l’étude de la division cellulaire fournira des outils inédits pour des applications allant de la biologie synthétique à la mise au point de nouvelles thérapies.

Objectif

Cell growth and division are the basis of all forms of life. In eukaryotes, the clock-like cycles of genome duplication and cell division are orchestrated by a complex set of biochemical reactions. Theory suggests that a negative feedback loop regulating the cyclin-dependent kinase 1 generates the cell cycle oscillations; however, because the putative cell cycle ‘clock’ is tightly interlinked with numerous other biological networks, experimental validation has proven to be a challenge. To date, several questions key to understanding how cell cycle oscillations arise remain unanswered: Do the identified core components indeed give rise to oscillations? Which components are necessary and sufficient? And what makes the cell cycle clock oscillate with varying frequency?
To unravel what makes the cell cycle ‘tick’, we will reconstitute the core cell cycle oscillator in vitro. Specifically, combining state-of-the-art biochemistry, including the powerful frog egg extract system, with synthetic and computational biology, we will
(1) develop fluorescent-based sensors to monitor key enzymatic activities of the cell cycle oscillator,
(2) use computational models to identify operational conditions for the reconstitution of the oscillator,
(3) reconstitute and analyse the individual reactions of the predicted negative feedback loop, and
(4) assemble the complete cell cycle oscillator in vitro and establish its capacity to oscillate, the set of necessary components, and which elements of the oscillator define its frequency.
Using in vitro reconstitution as a radically new approach to interrogating the cell cycle, CellCycleInVitro will answer longstanding questions about the cell cycle clock. But more than this, in developing a novel in vitro experimental platform and biosensors for the study of cell division, we will provide powerful new tools with applications ranging from synthetic biology to the development of new therapeutics targeting uncontrolled cell proliferation.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

RIJKSUNIVERSITEIT GRONINGEN
Contribution nette de l'UE
€ 1 500 000,00
Coût total
€ 1 500 000,00

Bénéficiaires (1)