Projektbeschreibung
Schlüsselfaktoren für epigenetische Mechanismen identifizieren
Zellen innerhalb eines Organismus enthalten die gleichen genetischen Informationen. Diese werden jedoch je nach Kontext unterschiedlich verarbeitet. Epigenetische Mechanismen, besonders die posttranslationale Histonmodifikation (PTHM) ist wichtig für die Regulierung der Interaktionen zwischen Transkriptionsfaktor-DNS. Diese Modifikationen verändern die Zelldifferenzierung. Die bei der PTHM beteiligten Proteine sind zwar bekannt, ihr Weg an bestimmte Genomstellen ist jedoch unklar. Im ERC-finanzierten Projekt scEpiTarget wird eine fortschrittliche Einzelzellmethode entwickelt, um Schlüsselfaktoren zu bestimmen, die sich auf zelltypspezifische PTHM auswirken. Im Projekt wird untersucht, wie PTHM neu ausgerichtet werden können. Außerdem wird mit hochmodernen Zelldifferenzierungssystemen der Effekt auf das Zellschicksal erforscht. Mit einer innovativen Methode werden Histonmodifikationen und die gesamte RNS in einzelnen Zellen gemessen. Dabei werden genetisches Screening und Erkenntnisse aus der Chromatinbiologie integriert, um den Prozess ganzheitlich zu erklären.
Ziel
Although all cells of an organism share the same genetic information, they selectively access this information in a cell type- and context-dependent manner. Epigenetic mechanisms, such as post-translational histone modifications (PTHMs) have been identified as central regulators of Transcription Factor-DNA interactions. During cell differentiation, the distribution of PTHMs is modulated to enable the new cell state. Most of the protein complexes that position (writer) and remove (eraser) PTHMs have been identified, but we still do not understand how these proteins are recruited to the genome and thereby dictate the specific genomic distribution of PTHMs. Previous studies were unable to identify these targeting factors as they only interact with a fraction of writer complexes at a time and likely form transient interactions. Thus, new experimental approaches are needed to identify these proteins that are directing localised epigenetic changes.
In scEpiTarget I will develop novel single-cell methods to identify the key factors that determine cell-type specific PTHM deposition. I will use the identified regulators to re-target PTHMs and evaluate their impact on cell fate decisions in state-of-the-art cell differentiation systems.
Recently, I made a technological breakthrough by developing a method that allows the simultaneous measurement of histone modifications and total RNA in single cells. Together with my background in genetic screening and chromatin biology, this will enable me to reach scEpiTargets objectives. The proposed techniques are transferable to study any protein:DNA interaction, making them highly valuable for the research community.
Epigenetic pathways are essential for multi-cellular life from the beginning of embryonic development, until their mis-regulation during ageing. The identification of factors regulating PTHM distribution will lead to a better understanding of their function and how they can be therapeutically influenced during pathogenes
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
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