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Recreating molecular memories: imaging the mechanics of chromosome assembly and the birth of cell identity

Projektbeschreibung

Die Mechanismen des epigenetischen Gedächtnistransfers entschlüsseln

Die Identität jedes Zelltyps wird durch Genexpressionsmuster bestimmt, die teilweise durch epigenetische Informationen, die in Histonmodifikationen gespeichert sind, gesteuert werden. Wenn sich Chromosomen allerdings duplizieren, müssen neue Histone ohne diese Informationen eingebaut werden, was eine entscheidende Frage aufwirft: Wie wird das epigenetische Gedächtnis zuverlässig übertragen? Die genauen molekularen Mechanismen hinter der Histonzusammenführung und der Chromatinduplikation sind nach wie vor unbekannt. Diese Prozesse zu verstehen, könnte Aufschluss darüber geben, wie Zellen ihre Identität über Generationen hinweg bewahren. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts ChromoMemInMotion lautet daher, die molekulare Verdrahtung innerhalb des Replisoms aufzudecken, die den Transfer und die Ablagerung von Histonen steuert. Die Forschenden werden die Histondynamik in Echtzeit verfolgen und damit den Weg für Durchbrüche in der Epigenetik und im Engineering von Zellidentitäten ebnen.

Ziel

The gene expression patterns that define specific cell types are determined in part by epigenetic information encoded in histone marks that guide chromatin organization. During chromosome duplication, new histones lacking this information must be deposited to support the doubling of chromatin. However, the molecular mechanism of histone deposition and the coordination pathways that ensure epigenetic information is transmitted remain unknown. Determining the mechanics of chromosome assembly promises to open a new frontier in our understanding of the propagation of cell fate decisions that support multicellular life.

Due to the antiparallel configuration of DNA, different DNA synthesis mechanisms are used on the daughter strands during DNA replication. How this is coordinated with the symmetric duplication of chromatin organization on daughter chromosomes is not known. I hypothesize that the replisome contains an extensive network of molecular wiring encoding the fundamental logic that governs histone transfer and deposition that is essential for the preservation of epigenetic cell identity and chromosome integrity. To discover this network, I propose a research program combining structural, biochemical, and single-molecule imaging approaches. To gain access to critical missing information, we will develop techniques that reveal the dynamics of histone transfer and deposition independently on each daughter strand in real-time for single replisomes.

The proposed research will determine the structural basis of new histone deposition, reveal the dynamics of replication-coupled chromatin assembly, and address how epigenetic states are re-established on daughter chromosomes. Realizing these objectives will represent a major breakthrough in our understanding of the molecular mechanics of chromosome assembly, the transmission of epigenetic cell memory, and allow for transformative biomedical technologies through engineered reprogramming of epigenetic memories.

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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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 1 999 575,00
Adresse
Arcisstrasse 21
80333 Muenchen
Deutschland

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Region
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten

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.

€ 1 999 575,00

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