Descrizione del progetto
Definire il processo relativo alla riparazione dei danni al DNA
L’integrità genomica viene garantita dal processo di riparazione del DNA, che corregge i danni ad esso arrecati. L’inefficacia di tale processo comporta invecchiamento e cancro. Il progetto RecPAIR, finanziato dall’UE, concentra l’attenzione sulla riparazione delle rotture del doppio filamento di DNA (DSB, double strand break), le lesioni del DNA più minacciose. Gli scienziati sono interessati alla definizione del processo di ricombinazione omologa impiegato nella riparazione delle DSB avvalendosi di DNA intatto come modello. Grazie all’utilizzo dell’editing genomico, i ricercatori imiteranno la formazione delle DSB, monitoreranno le dinamiche cromosomiche e individueranno i geni coinvolti nella riparazione del DNA. Nel complesso, il progetto contribuirà a chiarire uno dei processi più fondamentali che avvengono nel corso della vita, con importanti implicazioni per la salute.
Obiettivo
The integrity of genetic information is central to life, yet the DNA is vulnerable to damage from internal and external sources. Incorrect repair of DNA damage drives mutagenesis, loss of genetic information, ageing, and cancer. Double strand DNA breaks (DSBs) are perhaps the most threatening DNA lesions, where the integrity of both strands of the DNA duplex is interrupted at the same position. In E. coli, faithful repair of DSBs is possible only through the homologous recombination (HR) pathway which uses replicated chromosome as a template to recover the information. At the center of HR lies an elusive search process, during which broken strand localises and pairs with the repair template.
I will use a combination of CRISPR/dCas9 screening and in-situ genotyping of pooled library of strains to characterise the genetic landscape controlling the homology search. First, I will develop a low probability DSB induction method, to limit the DSB-formation to only a single chromosome per cell. Next, I will design and implement a whole-genome CRISPRi screen coupled to high-throughput sequencing and map the genes involved specifically in the homology directed repair of DSBs. The knowledge of the recombination-specific genes will allow to create a refined, high-quality phenotypic screen. In this screen the whole chromosome dynamics will be monitored and defects in the DNA movements will be characterised for each tested target with a microfluidic-based fluorescent microscopy. Each phenotype will be linked to a specific gene using the state-of-the-art in-situ phenotyping approach called DuMPLING. The functional characterisation of recombination genes will allow to conclude a molecular model of the search process in vivo.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF-EF-ST - Standard EFCoordinatore
751 05 Uppsala
Svezia