Description du projet
Décrypter les mécanismes du transfert de mémoire épigénétique
L’identité de chaque type de cellule est déterminée par les schémas d’expression des gènes, qui sont en partie régis par les informations épigénétiques stockées dans les marques des histones. Cependant, lors de la duplication des chromosomes, de nouvelles histones dépourvues de cette information doivent être incorporées, ce qui soulève une question cruciale: comment la mémoire épigénétique est-elle fidèlement transmise? Les mécanismes moléculaires précis à l’origine du dépôt des histones et de la duplication de la chromatine restent inconnus. L’étude de ces processus pourrait permettre de comprendre comment les cellules conservent leur identité d’une génération à l’autre. Dans cette optique, le projet ChromoMemInMotion, financé par le CER, vise à découvrir le câblage moléculaire au sein du réplisome qui régit le transfert et le dépôt des histones. Les chercheurs traceront la dynamique des histones en temps réel, ce qui ouvrira la voie à des percées dans le domaine de l’épigénétique et de l’ingénierie du destin cellulaire.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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- sciences naturellessciences biologiquesgénétiqueADN
- sciences naturellessciences biologiquesgénétiquechromosome
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
80333 Muenchen
Allemagne