Projektbeschreibung
Transposable Elemente und die Evolution des menschlichen Gehirns
Das ungewöhnlich große und komplexe menschliche Gehirn ermöglicht fortgeschrittene kognitive Fähigkeiten. Da der Forschung jedoch kein Gehirngewebe von frühen Primaten zur Verfügung steht, fehlt uns ein genaues Verständnis von der Entwicklung des menschlichen Gehirns. Mit Unterstützung durch das Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmenprogramm geht Projekt brainTEaser von der Hypothese aus, dass Veränderungen in der Genregulation eine Schlüsselrolle bei der Evolution des Gehirns spielen. Die Arbeit wird sich auf transposable Elemente (TEs) konzentrieren, also mobile DNS-Sequenzen, welche die Hälfte der Genome von Primaten ausmachen und die Genaktivität beeinflussen können. Anhand von Hirnorganoiden von Menschen und nicht-menschlichen Primaten soll untersucht werden, ob humanspezifische TEs nahe gelegene Gene mittels DNS-Methylierung unterdrücken. Insgesamt wird brainTEaser grundlegende Erkenntnisse im Hinblick auf die Vergrößerung des menschlichen Gehirns und die kognitive Entwicklung liefern.
Ziel
The human brain is the largest and most complex of all primates possessing unique cognitive functions but also suffering from neurological disorders. However, little is known about primate brain development and the modifications enabling brain enlargement as primate tissues are not available at early developmental time points. Only few changes occurred in protein-coding genes; thus, significant differences must be present in gene regulatory processes. It is essential to analyse primate models to identify and understand molecular features unique to the human brain.
Transposable elements (TEs) are mobile pieces of DNA comprising 50% of primate genomes. They can contribute to genome evolution as they carry regulatory sequences and have been found to serve for example, as enhancers and alternative promoters. Moreover, TEs are insertional mutagens leading to genetic disease. They are silenced by repressive marks including DNA methylation. Interestingly, methylation can sometimes spread and impact adjacent regions making TEs noteworthy candidates for methylome evolution. Due to their challenging analysis and lack of primate material, the role of TEs in primate brain development and human brain evolution has not been investigated thoroughly.
Here, I propose that human-specific TE insertions have the capacity to act as repressors and silence genes in brain development. Exploiting human and non-human primate cerebral organoids as a model for brain development, and Oxford Nanopore Technologies long-read DNA sequencing to detect DNA methylation, I will analyse locus-specific TE methylation spread to nearby genes. Using differential expression analysis and CRISPR-Cas9 genome editing, I will assess the effect of putative repressor TEs on gene expression revealing if the repression of specific loci contributed to human brain enlargement and gain of cognitive functions.
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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Zoologie Mammalogie Primatologie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Genom
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
22100 Lund
Schweden
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.