Projektbeschreibung
Die Organisation von Makromolekülen in Zellen entwirren
Um zu verstehen, wie Zellen auf physikalischer Ebene funktionieren und interagieren, sind Einblicke in ihre mechanischen Eigenschaften, ihre strukturelle Organisation und ihre Reaktionen auf äußere Kräfte und Reize erforderlich. Diese werden auf dem multidisziplinären Gebiet der Zellphysik durch die Kombination von Prinzipien aus der Physik, der Biologie und der Technik untersucht. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt THREEDCELLPHYSICS befasst sich mit DNS-Protein-Netzwerken in Zellen. Die Forschenden werden die räumliche Organisation von DNS, Chromosomen und Proteinen in der überfüllten Umgebung von gesunden und kranken Zellen untersuchen. Sie werden auch Computersimulationen und experimentelle Daten verwenden, um diese Wechselwirkungen in Zellen genau zu simulieren.
Ziel
Understanding the fundamental mechanisms behind the functioning of cells and their interior has long been a biology-only enterprise. This view has radically changed in the last decade or so, culminating in the invention of a whole new field, named 'cell physics', which uses the tools of physics to gain a more quantitative and deeper understanding of the inner working of a cell. The aim of my research fits broadly in this new field, although the scale of the computational studies which I plan are thus far unprecedented. I will focus my programme on the spatial organisation of DNA and chromosomes, proteins, and DNA-protein networks within the intracellular environment. I will therefore aim to answer questions such as: How is DNA organised in living cells, such as bacteria and eukaryotic nuclei? What is the role of proteins in DNA and chromosome folding in vivo? How does genome organisation differ in healthy and sick nuclei? How do proteins and RNA move around and self-organise into supramolecular structures in the crowded intracellular environment? I propose to work on the simulation and theoretical side of these problems, while maintaining very close collaborations with key experimental players in these fields who will provide me with a large number of experimental data (obtained by more sophisticated version of the original well-known 'chromosome conformation capture' technique) to maximise the impact and output of the modelling work.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
EH8 9YL Edinburgh
Vereinigtes Königreich