Descrizione del progetto
Decodificare la regolazione genica nel microbiota intestinale
L’intestino gastrointestinale umano ospita un gran numero di batteri commensali, che svolgono un ruolo essenziale nell’omeostasi e nel metabolismo dell’organismo ospitante. Il cosiddetto microbiota intestinale risponde alle loro sollecitazioni modulando l’espressione genica. Il progetto REGUBIOME, finanziato dal CER, studierà le risposte trascrizionali a stimoli biotici e abiotici in due batteri intestinali chiave, ovvero il probiotico Lacticaseibacillus rhamnosus e il patobionte Fusobacterium nucleatum. I ricercatori utilizzeranno l’interferenza CRISPR, la microfluidica e la trascrittomica allo scopo di mappare le reti di regolazione genica e le interazioni con altri microbi, ricavando risultati che forniranno importanti informazioni sulla regolazione del microbioma intestinale e permetteranno di identificare nuovi potenziali bersagli per modulare l’attività batterica e migliorare la salute.
Obiettivo
Bacteria from the gut microbiota constantly interact with a range of abiotic and biotic factors. Perturbations in these factors, such as nutrient depletion or exposure to exogenous microbes, require specific bacterial responses that involve tightly controlled gene expression changes. However, the transcriptional regulation mechanisms promoting such gene expression changes remain poorly understood despite their importance.
REGUBIOME will characterize how responses to specific biotic and abiotic stimuli are regulated at the transcriptional level in two health-associated gut bacteria: one probiotic (Lacticaseibacillus rhamnosus) and one pathobiont (Fusobacterium nucleatum, previously linked to colorectal cancer). This project relies on combining experimental platforms of increasing complexity to systematically characterize the responses of these two bacteria to defined biotic and abiotic factors, and to evaluate how these responses impact host health. First, I will develop a novel high-throughput functional screening tool, coupling CRISPR interference, microfluidic platforms for single-cell isolation, and transcriptomic profiling of isolates. By applying this tool to in vitro monocultures, I will reconstruct the first-ever gene regulatory networks in these bacteria and identify mechanisms of response to different abiotic factors. Second, microfluidic co-culturing of these two strains with multiple other bacteria, coupled with metatranscriptomic profiling, will reveal the regulatory mechanisms mediating the interactions with other microbiome members. Lastly, in vivo work in mouse models will shed light on how the host colonic environment impacts gene expression in these health-associated bacteria.
Altogether, REGUBIOME will provide proof of the importance of gut bacterial gene regulation networks to host health. Besides, by uncovering gene regulatory mechanisms in microbiome bacteria, REGUBIOME will provide novel actionable targets for microbiota modulation strategies.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
46012 Valencia
Spagna