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Repurposing the CRISPR-associated transposons (CAST) system for gene editing applications

Projektbeschreibung

Fortgeschrittene Genom-Editierwerkzeuge

Das ursprünglich als bakterielles Immunsystem entdeckte CRISPR-Cas kann als hochwirksames Gen-Editing-Werkzeug für gezielte DNS-Veränderungen eingesetzt werden. Das System bearbeitet eine Genomsequenz, indem es doppelsträngige Brüche in der DNS erzeugt und sich anschließend die zellulären DNS-Reparaturwege zunutze macht. Dadurch wird jedoch seine Anwendung für die Zellteilung eingeschränkt. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme unterstützte Projekt CASTedit schlägt vor, CRISPR-assoziierte Transposons (CASTs) für Gen-Editing-Zwecke zu nutzen. CASTs sind programmierbare mobile genetische Elemente, die mit Hilfe eines RNS-gesteuerten Mechanismus große DNS-Fragmente einfügen, ohne dass Doppelstrangbrüche erforderlich sind. Die Forschenden werden modernste Technologien einsetzen, um CASTs in Säugetierzellen zu entwickeln und zu validieren. Damit beschreiten sie neue Wege in der regenerativen Medizin, der Zelltechnik und der Gentherapie.

Ziel

The rapid advancements in CRISPR-Cas technology have revolutionized gene editing, yet significant challenges persist, particularly the reliance on DNA Damage Response (DDR) pathways and the limitations in integrating large DNA segments. These constraints hinder the application of CRISPR-Cas systems, especially in non-dividing cells and complex genomic modifications. The recently discovered CRISPR-associated transposon (CAST) systems offer a transformative solution, enabling the insertion of large DNA cargos (10–30 kb) into specific genomic locations without inducing double-strand breaks (DSBs), thereby providing a safer and more versatile genome-editing tool. The CASTedit project aims to repurpose CAST systems as next-generation genome editing tools, with a focus on mammalian cells. Specific objectives include the development of engineered CAST systems (Types V-K and I-D) for precise DNA integration, the exploration of novel CAST complexes for RNA-guided transposition, and their validation at the organismal level. Successful implementation of these systems in eukaryotic cells could overcome current CRISPR limitations, paving the way for innovative applications in cell engineering, regenerative medicine, and biotechnology. Under the guidance of Prof. Guillermo Montoya, a leading expert in the structure-function analysis of nucleases, and with his pioneering research in CAST complex assembly at the University of Copenhagen, I will be well-positioned to achieve the goals of this project. I will leverage my expertise in CRISPR-based genome editing, protein expression systems in eukaryotes, and high-throughput mutant screening to optimize CAST systems for precise DNA integration in mammalian cells. The successful execution of CASTedit will establish me as a prominent researcher in genome engineering, utilizing the host institution’s state-of-the-art facilities and collaborative environment to drive innovation in therapeutic applications.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

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

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

KOBENHAVNS UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag
€ 247 553,28
Adresse
NORREGADE 10
1165 KOBENHAVN
Dänemark
Region
Danmark Hovedstaden Byen København
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten