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Development of novel single cell multi-omics methods to uncover regulators of cell type specific epigenetic states.

Description du projet

Identifier les facteurs essentiels des mécanismes épigénétiques

Les cellules d’un organisme contiennent la même information génétique, mais l’utilisent différemment selon le contexte. Les mécanismes épigénétiques, en particulier les modifications post-traductionnelles des histones (PTHM), agissent sur la régulation des interactions entre les facteurs de transcription et l’ADN, et ces modifications changent au cours de la différenciation cellulaire. Si les protéines responsables de la modification des PTHM sont connues, leur mode de recrutement sur des sites génomiques spécifiques n’est pas claire. Le projet scEpiTarget, financé par le CER, entend développer des méthodes avancées pour les cellules uniques afin d’identifier les facteurs essentiels qui influencent le dépôt de PTHM spécifique au type de cellule. Le projet étudiera la manière dont les PTHM peuvent être reciblées et évaluera leurs effets sur les décisions relatives au destin des cellules à l’aide de systèmes de différenciation cellulaire de pointe. Il fera appel à une nouvelle technique pour mesurer les modifications des histones et l’ARN total dans les cellules individuelles, en intégrant le dépistage génétique et les connaissances en biologie de la chromatine pour une compréhension globale du processus.

Objectif

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

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2024-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

AARHUS UNIVERSITET
Contribution nette de l'UE
€ 1 810 745,00
Coût total
€ 1 810 745,00

Bénéficiaires (2)