Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Evolutionary robustness of cell polarity during molecular diversification.

Opis projektu

Badanie biegunowości komórek podczas ewolucji

Komórki funkcjonują dzięki skomplikowanym mechanizmom, w ramach których białka wykonują podstawowe zadania, wchodząc ze sobą w interakcje. Co zaskakujące, blisko spokrewnionym gatunkom może brakować głównych białek, a mimo to mogą zachować podstawowe funkcje komórkowe. Badania wskazują, że drożdże są w stanie dostosować się do sytuacji utraty kluczowego białka poprzez eliminację innych białek, przywracając w ten sposób biegunowość komórek i wpływając na wiele procesów biologicznych. Zespół finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu PolarRobustness zamierza zbadać ewoluujące sieci biegunowości u pączkujących drożdży. Analiza zmiany w liczbie kopii białek, modyfikacji potranslacyjnych i samoorganizacji posłuży do wyjaśnienia, w jaki sposób biegunowość komórkowa pozostaje stabilna w procesie ewolucji. Zespół wykona analizę komórkową w wykorzystaniem sekwencjonowania transpozonów, oceni stabilność biegunowości za pomocą mikroskopii przyżyciowej, a także przeprowadzi badanie ekspresji genów i interakcji białek przy użyciu spektrometrii mas.

Cel

Cells are often viewed as intricate machines, in which specific proteins work together in a tightly coordinated fashion to give rise to cellular functions. Surprisingly however, some proteins that are essential for core cellular functions in one species are absent in closely related species, while the core function itself is maintained. How this robustness is achieved, while the underlying molecular networks dramatically diversify during evolution is currently not understood. As a post-doc I showed that the polarity network in yeast can evolutionarily adapt to the loss of an important protein by losing three more proteins. My lab showed that these losses repair polarity through a collective adaptive response, affecting many cellular processes rather than only a few proteins. How do intricate cellular networks collectively achieve such evolutionary robustness?

We will address this question with a library of experimentally evolved polarity networks in budding yeast to (1) investigate how general a collective adaptive response is, (2) examine which spatiotemporal aspects of polarity establishment are evolutionary robust, (3) determine how changes in (i) protein copy-numbers, (ii) post-translational modifications (PTMs), and (iii) buffering by self-organization, contribute to evolutionary robustness, and (4) dissect the molecular mechanisms. We will use transposon sequencing to identify the cellular processes involved, live cell microscopy to compare the robustness of various aspects of polarity, and mass spectrometry to compare changes in gene expression, PTMs and interaction partners. We will use multiscale simulations, rooted in statistical physics and constrained by our experimental results, to dissect how molecular changes propagate through the polarity network to achieve evolutionary robustness.

Our approach will go beyond yeast polarity, because it can be applied to any functional protein network to deepen our understanding of how life works and evolves.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Wkład UE netto
€ 2 000 000,00
Koszt całkowity
€ 2 000 000,00

Beneficjenci (1)