Opis projektu
Odkrywanie funkcjonalnej różnorodności RNA
Dzięki odkryciu małych niekodujących RNA nasze rozumienie potencjalnych funkcji cząsteczek RNA całkowicie się zmieniło na przestrzeni lat. Zdolność mikroRNA do regulowania ekspresji genów wpływa na ponad połowę genów kodujących białka u ludzi. Brakuje nam jednak fundamentalnej wiedzy na temat związków między strukturą i ruchem RNA a jego funkcją biologiczną. Aby wypełnić tę lukę, badacze z finansowanego ze środków UE projektu PARAMIR wykorzystają spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego w celu zbadania struktury i dynamiki cząsteczek RNA. Wyniki tych badań poszerzą naszą podstawową wiedzę na temat ważnych procesów biologicznych i stworzą nowe możliwości odkrywania leków opartych na RNA.
Cel
Over the last decades, new discoveries have revealed an ever-increasing diversity of RNA functions, profoundly modifying the conceptual framework of molecular biology. This is the case of micro-RNAs (miRNA), a fascinating class of small non-coding RNA that play essential roles in RNA induced gene silencing and are estimated to target up to 60% of protein-coding genes in humans.
RNA functional diversity is often triggered by conformational changes, so capturing the dynamics of these molecules is key to a precise understanding of their function, which in turn is essential to control their activity. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy is extremely well suited to investigate dynamical processes. However, the sparsity of measureable NMR data in a RNA sample represents a major bottleneck, preventing so far an accurate description of RNA conformational fluctuations.
This project aims to overcome this barrier by developing paramagnetic NMR for RNA. By chemically modifying an RNA, I will introduce paramagnetic tags to strategic positions so as to acquire NMR data from otherwise silent substrate. Adequate computational and analytical models will be developed to decode the experimental data into an atomic-level description of dynamics.
These goals require a leap forward with respect to today’s approaches. I propose to achieve this by combining innovative sample preparation strategies and NMR experiments, high magnetic fields, and MD simulations. With these methods, I will enable the determination of the dynamic landscape of let-7, the first miRNA discovered in humans, involved in cell proliferation and differentiation and oncogenesis.
This project will yield a broadly applicable method for the structural and dynamic characterization of RNA with unprecedented details. This knowledge will improve our fundamental biochemical and biophysical conception of RNA, opening new avenues for bioengineering and establishing the bases for rational RNA-oriented drug discovery.
Dziedzina nauki
Not validated
Not validated
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja