Opis projektu
Jak zachować młodość serca – nauka na temat dziedziczenia epigenetycznego, którą czerpiemy od danio pręgowanego
Niektóre zwierzęta, w tym danio pręgowany, mają niesamowitą zdolność do regeneracji serca po urazach. Kluczową rolę w tym procesie może odgrywać przebudowa epigenetyczna, a na zdolność tę wpływ może mieć również środowisko. Międzypokoleniowe dziedziczenie epigenetyczne polega na przekazywaniu potomstwu swoich doświadczeń poprzez gamety, bez zmiany pierwszorzędowej struktury DNA. Z międzypokoleniowym dziedziczeniem epigenetycznym wiążą się zmiany w metylacji DNA, modyfikacje histonów i niekodujące RNA. Zespół finansowanego ze środków UE projektu TransReg bada epigenetyczne dziedziczenie sposobu regeneracji narządów, wykorzystując jako model danio pręgowanego. Celem projektu jest ocena, czy uraz serca powoduje modyfikacje epigenetyczne plemników oraz czy u potomstwa ryb, które przebyły urazy, występuje zmieniony przebieg procesu regeneracji serca. Wyniki badań pomogą w wyjaśnieniu źródła chorób układu krążenia i określeniu primingu epigenetycznego jako podstawy do regeneracji.
Cel
While myocardial infarction leads to adverse ventricular remodeling ultimately causing heart failure in humans, some animals, including zebrafish can regenerate the injured heart. We recently revealed a high degree of plasticity in cardiomyocyte subpopulations involved in the reconstruction of the injured heart. The gene regulatory network involved in heart regeneration is starting to be elucidated and epigenetic remodeling has been suggested to play a pivotal role during this process. Similarly it is known that the environment can influence the regenerative capacity but whether such an effect can be transmitted from one generation to the next has not been addressed. This mechanism is called transgenerational epigenetic inheritance (TEI) and describes the transfer of experiences from parents to their offspring through the gametes, independent on changes in DNA sequence. TEI has also been described in humans: starvation suffered by grandparents affects the metabolism of grandchildren. TEI is also relevant to organ injury: in rats, offspring from parents exposed to liver toxicants revealed reduced hepatic fibrosis in response to the same injury. Changes in DNA methylation, histone modifications and non-coding RNAs have been associated to TEI. We aim to describe for the first time epigenetic inheritance of organ regeneration and unravel its underlying mechanism using the zebrafish model. We will assess whether cardiac injury elicits epigenetic modifications in sperm and determine if offspring from injured parental fish reveal altered heart regeneration. Genetic models will be developed for functional assessment of identified modifications. We will also further analyze cell plasticity during heart regeneration and address whether hearts regenerated from different progenitors respond equally well to further injuries. Our expected findings will constitute a paradigm shift on the origins of cardiovascular disease and define epigenetic priming as a basis for regeneration.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
3012 Bern
Szwajcaria