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Decoding plant RNA localization sequences and structural signals (D-POLARIS)

Projektbeschreibung

Die RNS-Lokalisierung zur Verbesserung der Genregulation in Pflanzen entschlüsseln

Die RNS-Lokalisierung innerhalb einer Zelle spielt eine entscheidende Rolle bei der Steuerung der Genexpression. Die Mechanismen, die über den Ort bestimmen, an den RNS-Moleküle transportiert und an dem sie gebunden werden, sind jedoch nach wie vor kaum bekannt, insbesondere im Hinblick auf Pflanzen. Mit Unterstützung durch das Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmenprogramm wird Projekt D-POLARIS die erste umfassende Analyse der Regeln durchführen, die die RNS-Lokalisierung in Pflanzenzellen bestimmen. Dies soll durch eine Kombination aus fortgeschrittener RNS-Sequenzierung, Erstellung eines RNS-Strukturprofils, Hochdurchsatz-Reporter-Assays und KI gelingen. Anhand der Modellpflanze Arabidopsis werden im Rahmen der Forschung die Sequenz- und Strukturmerkmale identifiziert und validiert, die RNS in verschiedene Zellkompartimente leiten, und deren Auswirkungen auf die Genfunktion und Pflanzenmerkmale bewertet. Die Ergebnisse werden unser Verständnis über die Genregulation in Pflanzen erweitern und neue Möglichkeiten für die Verbesserung von Anbaupflanzen und die Biotechnologie eröffnen.

Ziel

Cellular RNA localization determines transcript fate by controlling its distribution between chromatin, nucleus and cytoplasm. Studies in animal cells have identified a limited number of sequence motifs linked to compartmentalization, but these motifs are often broadly defined and not readily generalizable across species, cell types or conditions. RNA molecules can adopt diverse spatial structures that are involved in various aspects of RNA metabolism. RNA structure has therefore been proposed as an additional layer that regulates RNA subcellular localization.

I aim to deliver the first comprehensive decoding of RNA localization rules in plants by combining compartment-resolved RNA-seq fractionation, in vivo RNA structure profiling, massively parallel reporter assay (MPRA), and AI-driven analyses. Building on my preliminary compartment-resolved RNA-seq fractionation datasets from chromatin-associated, nuclear and cytosolic fractions under control and cold conditions, I will (1) generate compartment-resolved in vivo RNA secondary-structure maps in Arabidopsis, (2) use MPRA to identify and validate sequence–structure motifs that regulate subcellular localization using both traditional bioinformatic and AI-driven modelling to refine motif discovery. (3) Motifs identified through integrated analysis will be validated in native gene contexts via transient expression in Arabidopsis protoplasts and stable complementation of T-DNA mutants with wild-type and motif-altered constructs. Additionally, I will assess whether these motif-driven localization changes cause measurable phenotypic effects.

The outputs will establish a promising conceptual framework for harnessing RNA localization as a regulatory layer of gene expression in plants. Hosted at the John Innes Centre, I shall benefit from advanced training in RNA biology, molecular genetics and AI-driven analysis, complemented by opportunities to boost my professional visibility, leadership capacity and employability.

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-2025-PF

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

JOHN INNES CENTRE
Netto-EU-Beitrag
€ 276 187,92
Adresse
NORWICH RESEARCH PARK COLNEY
NR4 7UH NORWICH
Vereinigtes Königreich
Region
East of England East Anglia Breckland and South Norfolk
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten