Descripción del proyecto
Los intermediarios en la remodelación del nucleosoma revelan el papel de la posición del nucleosoma
El ADN se almacena en el núcleo en una forma condensada denominada «cromatina» que, cuando se despliega, se parece a las cuentas de un collar. Las cuentas son nucleosomas: proteínas histonas alrededor de las cuales se enrolla el ADN. La posición precisa de los nucleosomas influye en la regulación de la transcripción, la replicación y la reparación del ADN. Sin embargo, se desconoce cómo la secuencia del ADN controla la remodelación de la cromatina, que supone la reorganización activa de los nucleosomas. Dado que la remodelación implica ciclos catalíticos secuenciales y la participación de intermediarios, en el proyecto DONUTS, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se pretende estudiar la naturaleza y la estabilidad de estos intermediarios transitorios. Para ello, se utilizarán simulaciones moleculares, experimentos «in vivo» y una novedosa plataforma de alto rendimiento que combina mediciones de moléculas individuales de dinámicas complejas con secuenciación de nueva generación.
Objetivo
Eukaryotic genomes are packaged into chromatin, which restricts access to the DNA. Key genomic processes therefore involve the rearrangement of chromatin by ATP-dependent chromatin remodelling enzymes (remodellers), which actively place and reorganise nucleosomes. The precise positioning of nucleosomes plays a crucial role in regulating transcription, replication, and DNA repair. DNA sequence impacts this nucleosome architecture by affecting the activity of remodellers. However, what mechanisms underlie this critical sequence dependence in remodelling remains unknown. Here, we propose to address this longstanding question based on the following rationale: the nucleosome represents a highly constrained substrate with many histone-DNA interactions. Remodeller action therefore involves multiple sequential catalytic cycles and a series of transient structural intermediates of the nucleosome. We hypothesise that the nature and stability of these intermediates determine the effects of DNA sequence on remodelling. Probing this hypothesis requires the direct observation of transient remodelling intermediates as a function of sequence at the genome scale, which cannot be achieved with currently existing methods. We aim to address this major challenge by developing a novel high-throughput platform that combines, for the first time, single-molecule measurements of complex dynamics with next-generation sequencing. This platform will enable the comprehensive profiling of sequence-dependent processes at the single-molecule level. We will leverage the platform in combination with molecular simulations and in vivo experiments to gain groundbreaking insights into the mechanisms of sequence-dependent remodelling and its role in the establishment of chromatin architecture. Ultimately, we expect to decipher how the dynamic landscape of nucleosome intermediates - encoded in the sequence wrapped around the histone core - impacts nucleosome function in vivo.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ciencias naturalesciencias biológicasgenéticaADN
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2022-ADG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
751 05 Uppsala
Suecia