Ziel
Cell-to-cell variability is an inherent property of populations of cells. As a starting point for symmetry breaking events, it is also an essential building block for self-organised pattern forming systems. Nonetheless, the sources and roles of cell-to-cell variability in symmetry-breaking events during collective cell behavior await a quantitative and mechanistic understanding. To obtain these insights, we will use a model system of intestinal organoids, which recapitulates most of the processes of morphogenesis and patterning observed in intestinal tissue. In this system, the symmetry-breaking event is observed when, despite all single cells in a growing organoid are exposed to uniform environments, only a fraction of cells acquires specific cell fates, generating asymmetric structures such as crypts and villi. This project aims to uncover the extent, sources, and consequences of cell heterogeneity. To this end, we will use advanced multiplexed imaging of intestinal stem cells in 3D organoid development to monitor quantitatively the behaviour of each single cell in the system. Initially, we will identify potential sources of cell-to-cell variability, such as the microenvironment or the cell cycle. Next, we will create models to identify predictors of symmetry breaking and patterning. In parallel, we will determine the extent of cellular heterogeneity by single-cell RNA sequencing during organoid formation. Finally, we will test if cellular heterogeneity is necessary and sufficient to induce symmetry-breaking of intestinal organoids by experimentally inducing and perturbing cell-to-cell variability. Thus, this research proposal will address a major question in developmental biology and collective cell behavior, namely how single cells exposed to a uniform growth-promoting environment generate asymmetric structures. Moreover, it will unravel how local interactions between single cells give rise to emergent, self-organized patterns.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Entwicklungsbiologie
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik RNS Transkriptome
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
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ERC-STG - Starting Grant
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Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2017-STG
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4056 BASEL
Schweiz
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