Projektbeschreibung
Räumlicher Einblick in die während der Entwicklung ablaufende Gentranskription
Die Regulierung der Genexpression gewährleistet, dass Gene zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Menge exprimiert sowie ausgeschaltet werden, wenn sie nicht nötig sind. Transkriptionsfaktoren nehmen bei der Initiierung und Regulierung der Gentranskription eine Schlüsselrolle ein, indem sie an Genpromotoren und Enhancerabschnitte binden. Transkriptionsfaktoren schließen sich zu Kondensaten mit einer Größe von weniger als einem Mikrometer zusammen, um ihre Funktion zu erfüllen, aber noch ist wenig über ihre räumliche Organisation bekannt. Das Ziel des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts OGRE lautet, die molekulare Zusammensetzung und die Mechanismen der Bildung dieser Transkriptionskondensate zu erkunden. Die Forschenden hoffen, mithilfe modernster Mikroskopie und innovativer Assays grundlegende Erkenntnisse über die Bedeutung dieser Kondensate in Bezug auf die Entwicklung von Tieren und die Reaktion auf Stress zu gewinnen.
Ziel
Master transcription factors (TFs) cooperate with chromatin in regulating genomic activity in animal development and stress response. Local clustering of TFs into dense, sub-micrometer size condensates is emerging as a key feature of transcriptional regulation. This includes intranuclear condensates formed by pioneer TFs during development, transient clusters of RNA Polymerase II complex and nuclear stress bodies formed during a heat shock. Despite the ubiquity of these assemblies, we know little about the biophysical mechanism of their formation or physiological function. The last years have seen the development of new frameworks to study such transient assemblies, including various types of phase transitions and tools to probe and modulate them. However, this work has been limited mainly to cell culture and in vitro experiments that failed to incorporate the vital role of chromatin in organizing gene regulation. I propose a cross-disciplinary strategy consisting of a novel in vitro assays and functional studies in a nematode Caenorhabditis elegans to study the spatial organization of transcription in embryonic development and stress response. The specific aims are:
1. Understand the physiological relevance of transcriptional condensates in animal development and stress response.
2. Determine the molecular composition and regulators of transcriptional condensates.
3. Dissect the mechanism of transcriptional condensate formation using a novel chromatin carpet assay.
We will use state-of-the-art microscopy-based tools to investigate the formation and function of nuclear condensates in developing animal embryos and develop innovative assays to probe the condensation of TFs on the surface of purified native chromatin. The obtained results will provide an unprecedented insight into the composition, assembly mechanism, and physiological relevance of biomolecular condensates formed by the transcriptional apparatus during differentiation and stress response.
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.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
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02 093 Warszawa
Polen