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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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EVOlutionary NEUronal enHANCEr grammar

Descripción del proyecto

Descifrar cómo el ADN regulador determina la evolución del encéfalo de los primates

Los mecanismos moleculares que determinan las diferencias específicas de cada especie, como la expansión del encéfalo humano, siguen siendo en gran medida un misterio. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie», el equipo del proyecto EvoNeuHance tiene como objetivo descifrar cómo han evolucionado, tanto dentro de una misma especie como entre especies, los cambios en dos sistemas reguladores clave de las neuronas y cómo estos modulan la regulación génica. Los potenciadores —regiones cortas y no codificantes del ADN situadas en el mismo cromosoma que el gen diana (regulación cis)— activan y desactivan la expresión. Los factores de transcripción —proteínas difusibles (reguladores trans) que se unen a los potenciadores— modulan su actividad. Mediante la combinación de la genómica funcional, la biología sintética y la modelización computacional para estudiar cuatro especies de primates, en EvoNeuHance se intenta generar el primer atlas interespecífico de la actividad de los potenciadores durante las primeras etapas del desarrollo del encéfalo.

Objetivo

The human brain’s expansion is a hallmark of evolution, yet the molecular mechanisms underlying species-specific traits remain poorly understood. Regulatory DNA elements like enhancers are key drivers of neuronal gene expression, but how multiple sequence differences accumulated across species shape enhancer activity remains largely unknown. EvoNeuHance (EVOlutionary NEUronal enHANCEr grammar) aims to decode the cis-regulatory logic of enhancer evolution (sequence changes in DNA) and its modulation by the trans environment (availability of TFs and cofactors) during primate neurogenesis. Using massively parallel reporter assays in two relevant cell types across four primate species, I will generate the first cross-species atlas of enhancer activity during early brain development.

First, I will quantify the activity of 40,000 orthologous enhancers across primates and train predictive models linking sequence divergence with activity. Next, I will reconstruct enhancer evolution using synthetic variant libraries, including stepwise “species-morphed” gradients to identify sequence features driving cell- and species-specific activity. Finally, I will perturb candidate trans-acting factors with CRISPRi to test their influence on the activity of synthetic enhancer variants and apply genome engineering to revert endogenous enhancers to ancestral or synthetic states, assessing how cis- and trans-changes reshape regulatory outcomes and 3D chromatin architecture.

This interdisciplinary approach delivers the most comprehensive dissection of cis-trans enhancer logic across primates to date, combining functional genomics, synthetic biology, and computational modeling. Results will reveal how sequence divergence (cis) and cellular context (trans) jointly shape enhancer activity, uncovering principles of primate brain evolution and providing a blueprint for rational design of synthetic enhancers with translational potential in regenerative medicine and gene therapy.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

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

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinador

HELMHOLTZ ZENTRUM MUENCHEN DEUTSCHES FORSCHUNGSZENTRUM FUER GESUNDHEIT UND UMWELT GMBH
Aportación neta de la UEn
€ 202 125,12
Dirección
INGOLSTADTER LANDSTRASSE 1
85764 Neuherberg
Alemania
Región
Bayern Oberbayern München, Landkreis
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total
Sin datos