Description du projet
Étude des origines protéiques de la compartimentation chez les eucaryotes
Les cellules eucaryotes possèdent des organites membranaires, notamment le noyau et les mitochondries, alors que les cellules procaryotes en sont dépourvues. Des preuves de plus en plus nombreuses soutiennent l’hypothèse selon laquelle l’évolution des premières cellules eucaryotes s’est produite par la fusion d’une cellule intermédiaire entre les bactéries et les eucaryotes (cellule archéale) et d’un ou plusieurs endosymbiotes bactériens. S’appuyant sur leurs travaux qui désignent les archées d’Asgård comme la lignée hôte originelle, le projet DARK-ROOTS, financé par le CER, vise à faire la lumière sur les premiers stades de l’eucaryogénèse. L’équipe prévoit d’utiliser la génomique structurelle guidée par l’IA pour découvrir de nouvelles protéines signatures eucaryotes dans les archées d’Asgård et retracer leur évolution, en se concentrant sur des protéines similaires chez les eucaryotes, importantes pour leur compartimentation.
Objectif
The origin of the eukaryotic cell, with its complex and compartmentalized features, represents a prime hallmark in the evolution of life on Earth. Yet, important details underpinning the emergence of cellular complexity of eukaryotic cells remain thus far unresolved. Current views support evolutionary scenarios in which the first eukaryotic evolved via a merger between an archaeal host cell and one or more bacterial endosymbionts. Recent phylogenomic work from my lab has shown that the archaeal host cell evolved from within the Asgard archaea, an archaeal clade uniquely displaying several eukaryote-like features. However, key aspects regarding the nature and biology of the archaeal host cell remain elusive, limiting our current understanding of the early stages of eukaryogenesis. In DARK-ROOTS, my team will capitalize upon our unique position and foundational results, and use complementary approaches to elucidate the emergence of complex cellular features during eukaryogenesis. Firstly, building on encouraging preliminary results, we will use an advanced anaerobic cultivation infrastructure to enrich diverse Asgard archaeal lineages. Next, we will use high-resolution and live microscopy approaches to study their cellular ultrastructures and cell biological properties. Furthermore, we will monetize on recent breakthroughs in structural biology and use AI-guided structural genomics to uncover new eukaryotic signature proteins in Asgard archaea. Finally, we will trace the evolution of Asgard archaeal proteins, focusing on homologs of proteins that give stature to the complex and compartmentalized nature in eukaryotic cells. Altogether, building on a rich foundation of preliminary results, my group will bring new pieces of the enigmatic eukaryogenesis puzzle to the table by elucidating how intracellular complexity arose during the prokaryote-to-eukaryote transition.
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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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
6708 PB Wageningen
Pays-Bas