Opis projektu
Transkrypcja genów podczas rozwoju w ujęciu przestrzennym
Regulacja ekspresji genów ma dwa ważne cele – inicjowania ekspresji genów w odpowiednim czasie i w odpowiednich ilościach albo jej hamowania poprzez wyciszanie genów, kiedy nie są potrzebne. W inicjacji i regulacji transkrypcji genów główną rolę odgrywają czynniki transkrypcyjne, które są wiązane z regionami promotorowymi i wzmacniającymi genów. Aby pełnić swoją funkcję, czynniki transkrypcyjne łączą się w kondensaty o rozmiarach poniżej mikrometra, jednak niewiele wiadomo o ich organizacji przestrzennej. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt OGRE ma na celu zbadanie składu molekularnego i mechanizmów powstawania kondensatów transkrypcyjnych. Korzystając z najnowocześniejszej technologii mikroskopii i innowacyjnych testów, naukowcy mają nadzieję opracować fundamentalną wiedzę na temat znaczenia tych kondensatów w rozwoju i odpowiedzi na stres u zwierząt.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Not validated
Not validated
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
02 093 Warszawa
Polska