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Understanding how different condensin activities regulate mitotic chromosome folding in human cells

Descrizione del progetto

Nuove intuizioni molecolari sulla dinamica dei cromosomi

La formazione e la segregazione dei cromosomi durante la mitosi comportano l’accorciamento e l’ispessimento del DNA. I complessi proteici, quali la condensina, svolgono un ruolo centrale nella dinamica dei cromosomi durante questo processo. Tuttavia, i meccanismi molecolari alla base della funzione della condensina sono ancora poco chiari. Con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto Chromofold utilizzerà un approccio computazionale per studiare il ripiegamento della cromatina mediato dalla condensina e realizzare un modello completo della funzione della condensina. I ricercatori del progetto intendono comprendere se la condensina è implicata nel trascinamento del DNA in anse o nel raggruppamento dei segmenti di DNA in un processo noto come separazione di fase indotta da bridging. I risultati del progetto contribuiranno a delineare come l’alterazione dei complessi di condensina possa causare instabilità cromosomica.

Obiettivo

In human cells, the SMC complex condensin plays a significant and essential role in chromosome condensation, but there is conflicting data. Studies from other groups have suggested that the loop extruding activity of condensin is important for chromosome folding, but a study from my host lab suggested that loop extrusion (LE) alone is not able to package chromosomes. Using molecular biology experiments and polymer simulations they hypothesized that condensin has an additional bridging induced phase separation (BIPS) activity that is required for correct chromosome folding. In its absence, chromosomes are not fully compacted leading to chromosome instability.

I will collaborate closely with polymer physicists in Edinburgh to interpret experimental data and to understand how different condensin activities are necessary for chromosome folding. Together, we expect to provide a new model of condensin molecular functions based on experiments in vivo analyzed together with simulations of mitotic chromosomes. Deviations between simulations and experiments will be used to identify gaps in our knowledge leading to new hypothesis generation.

My aim is to investigate how different condensin activities (BIPS vs LE) regulate mitotic chromosome folding. To achieve this I have the following objectives:
(i) Use an in silico model of condensin-mediated chromatin folding with diverse levels of LE and BIPS to develop models of chromosome folding and generate testable hypotheses and predictions.
(ii) In human cells replace endogenous condensin components with already identified separation of function mutants to alter the balance between BIPS and LE activities and assess their role in chromosome folding.
(iii) Explore how different mutations affect condensin binding and clustering on mitotic chromosomes using super-resolution microscopy.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinatore

THE UNIVERSITY OF EDINBURGH
Contributo netto dell'UE
€ 260 347,92
Indirizzo
OLD COLLEGE, SOUTH BRIDGE
EH8 9YL Edinburgh
Regno Unito
Regione
Scotland Eastern Scotland Edinburgh
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato