Projektbeschreibung
Mehr über die Neuprogrammierung in pflanzlichen Mikrosporen erfahren
Totipotenz, eine Eigenschaft, die häufig bei Keimzellen wie Mikrosporen zu finden ist, könnte ein entscheidender Schlüssel für die Neuprogrammierung pflanzlicher Mikrosporen sein. Trotz ihrer Bedeutung für verschiedene Organismen und Prozesse ist die Totipotenz jedoch nicht vollständig erforscht. Ziel des ERC-finanzierten Projekts MagicSpore ist es, die männliche Keimbahn von Arabidopsis zu nutzen, um die epigenetische Neuprogrammierung der Keimbahn und die Totipotenz in pflanzlichen Mikrosporen zu untersuchen und damit unser Verständnis der zellulären Totipotenz und sexuellen Fortpflanzung von Pflanzen zu revolutionieren. Dazu wird das Projektteam jüngste Entdeckungen wie das Fehlen spezifischer Histonmodifikationen in Mikrosporen nutzen und neue Technologien einsetzen, um die epigenetischen Grundlagen der Totipotenz von Mikrosporen und deren biologischen Zweck zu analysieren.
Ziel
How totipotency is established in germ cells is an essential question in reproductive biology. In the plant male germline, the haploid meiotic products microspores are totipotent, which permits crop breeding via microspore embryogenesis. However, the molecular basis and biological significance of microspore totipotency are unknown. More generally, our understanding of plant cell totipotency is in its infancy.
My lab established the Arabidopsis male germline as a model to study germline epigenetic reprogramming. We recently discovered that H3K27me3, a histone modification essential for developmental regulation, is globally erased in microspores. We also identified a new family of histone H2A deubiquitinases (GDUs), and our results suggest that the GDUs and a histone H3 variant (H3.15) gradually remove H3K27me3 during microspore development. I hypothesize that global H3K27me3 erasure facilitates the diploid to haploid transcriptional shift, establishes cellular totipotency, and allows the two identical sperm cells within a pollen grain to initiate the development of distinct seed structures (embryo and endosperm).
We will leverage our recent discoveries, as well as state-of-the-art technologies, to study in-depth the epigenetic basis of microspore totipotency and its biological functions, via these aims:
1) determine the timing, scope and functions of H3K27me3 reprogramming in microspores;
2) understand the role of histone H3.15 and GDUs in H3K27me3 reprogramming;
3) alter microspore regeneration ability by manipulating H3K27me3 reprogramming;
4) elucidate the contribution of global H3K27me3 erasure to double fertilization.
Our outputs will revolutionize our understanding of plant cellular totipotency and sexual reproduction, and elucidate novel strategies to enhance microspore embryogenesis in recalcitrant crops. These insights will in turn reveal core principles governing epigenetic regulation of sexual reproduction in eukaryotes.
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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- Agrarwissenschaften Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Fischerei Landwirtschaft Getreide und Ölsaaten
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Entwicklungsbiologie
- Agrarwissenschaften Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Fischerei Landwirtschaft Agronomie Pflanzenzüchtung
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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.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
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-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.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-COG
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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.
3400 KLOSTERNEUBURG
Österreich
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.