Descrizione del progetto
Regolazione metabolica ed epigenetica nelle prime fasi dello sviluppo
Durante lo sviluppo embrionale si verificano una serie di eventi complessi, tra cui la differenziazione cellulare, la formazione dei tessuti e la creazione di sistemi di organi, tutti regolati da un’intricata regolazione genetica ed epigenetica. Questi cambiamenti sono influenzati da vari fattori interni ed esterni, come i cambiamenti metabolici, le vie di segnalazione e le indicazioni ambientali. Il progetto ChroMeta, finanziato dal CER, si propone di chiarire la relazione tra cambiamenti metabolici e specifici risultati epigenetici durante lo sviluppo embrionale. Dati precedenti suggeriscono che il ricablaggio metabolico durante l’impianto dell’embrione ha un impatto sulla dinamica della cromatina. Il team di ricerca utilizzerà approcci multi-omici per verificare varie ipotesi e delineare i meccanismi sottostanti. I risultati del progetto stimoleranno ulteriori ricerche sui processi molecolari coinvolti nelle prime fasi della gravidanza.
Obiettivo
When environment of the embryo changes or when development progresses metabolic reactions are rapidly affected. These alterations to chemical reactions are coupled to epigenetic memory. However, without mechanistic data on how this coupling occurs it is difficult to understand how normal embryogenesis can proceed. This project will elucidate how metabolic changes result in specific epigenetic outcomes and address the function of such regulation. As a model we will use mouse implantation, a process tightly linked to dramatic alterations to chromatin and transcription. We found that this is also associated with extensive metabolic rewiring and that disrupting metabolic flows results in both lineage-specific and mark-specific changes to chromatin. While multiple studies uncovered that metabolism fuels chromatin modifiers with co-factors, the fundamental biological question of how specificity is achieved remains unanswered. Here we will address this challenge by directly testing the three most likely hypotheses: 1) that metabolic reactions shuttle into the nucleus where they specifically fuel chromatin changes; 2) that chromatin-bound metabolic enzymes regulate gene expression and 3) that only specific chromatin modifiers are sensitive to metabolic changes. To address these questions, we will go beyond description as we supplement multi-omic approaches with mechanistic experiments both in vitro and in vivo. Firstly, will use perturbations of nuclear metabolic enzymes and their chromatin binding. Secondly, we will implement protein engineering to render chromatin modifiers resistant to the availability of their co-factors. By uncoupling epi-metabolic regulation, we seek not only to uncover its importance for controlling chromatin states but also the implantation developmental program. This project will form a framework of how future studies can mechanistically unravel intertwined regulatory processes and assess the role of environment and nutrition in early pregnancy.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- scienze naturaliscienze biologichebiologia dello sviluppo
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Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
1165 Kobenhavn
Danimarca