Descrizione del progetto
Un approccio basato sull’apprendimento automatico per stabilire le regole del transdifferenziamento cellulare
L’identità cellulare è stabilita dall’espressione specifica del tipo di cellula dei fattori di trascrizione, mentre il quadro epigenetico cellulare è mantenuto dalle proteine regolatrici epigenetiche. Un numero crescente di prove implica la collaborazione tra diversi fattori di trascrizione e regolatori epigenetici nello stabilire le varietà di diversi tipi di cellule e di stati cellulari nel corpo umano. Il progetto SingleCellAI, finanziato dall’UE, sta sviluppando un approccio basato sull’apprendimento automatico per la previsione in silico di combinazioni di tali fattori e regolatori in grado di riprogrammare ogni tipo di cellula in qualsiasi altra varietà cellulare, creando un algoritmo di transdifferenziamento cellulare. Lo studio formerà un modello di apprendimento automatico su insiemi di dati di sequenziamento di singole cellule CRISPR su larga scala. L’approccio basato sui dati sarà convalidato sperimentalmente nell’ambito del sistema ematopoietico umano.
Obiettivo
Cellular identity is controlled by cell type specific expression of transcription factors (TFs), and it is reflected in the cell’s epigenetic landscape maintained by epigenetic regulator proteins (ERs). Functional dissection of cellular identity has focused mainly on a small number of lineage-defining master regulators, yet there is increasing evidence that multiple TFs and ERs work together to establish and retain the vast number of different cell types and cell states in the human body. For a more quantitative understanding of cellular identity, and of the complexities of its regulation, I propose to develop a machine-learning approach for in silico prediction of TF/ER cocktails that can transdifferentiate any human cell type into any other cell type, thus defining an operational rulebook of cellular transdifferentiation. To this end, I will train a machine-learning model called generative adversarial networks (GANs) on large-scale CRISPR single-cell sequencing (CROP-seq) datasets generated in the host lab. Exploiting unique features of the deep-learning generative approach, the resulting model will be able to generalize the learned genetic perturbations across cell types in silico. I will experimentally validate several of these predicted TF/ER transdifferentiation cocktails in the context of the human hematopoietic system. Importantly, the proposed approach is hypothesis-free and data-driven, exploiting recent advances in machine learning to infer fundamental aspects of the regulation of cellular identity from high-throughput functional CRISPR single-cell sequencing data.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione intelligenza artificiale intelligenza artificiale generativa
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione intelligenza artificiale apprendimento automatico apprendimento profondo
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMMA PRINCIPALE
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2018
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
1090 Wien
Austria
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.