Opis projektu
Wyszukiwanie homologiczne i rekombinacja DNA
Rekombinacja homologiczna to sposób naprawy DNA wykorzystywany również w mejozie. W procesie tym eukarioty wytwarzają plemniki i komórki jajowe. Dochodzi do wymiany sekwencji nukleotydów pomiędzy dwiema podobnymi cząsteczkami DNA w celu naprawy zerwanych łańcuchów DNA lub wytworzenia nowych połączeń sekwencji DNA. Mechanizm wyszukiwania homologicznego na potrzeby dokładnej identyfikacji pojedynczego homologicznego dawcy nie został dotąd odpowiednio zbadany. W przeszłości badacze opracowali metodologie bazujące na ligacji zbliżeniowej oraz systemy eksperymentalne, aby fizycznie wykrywać połączone cząsteczki w komórkach drożdży. Ten finansowany przez UE projekt zajmie się dogłębną analizą mechanizmów wyszukiwania homologicznego w naprawie DNA, a także mejozy w przypadku wymiany chromosomowej. Wyniki badań znajdą liczne zastosowanie w dziedzinie rozmnażania płciowego oraz spersonalizowanej teradiagnostyce.
Cel
Homologous recombination (HR) is a conserved DNA double-strand breaks (DSB) repair pathway that uniquely uses an intact DNA molecule as a template. Genome-wide homology search is carried out by a nucleoprotein filament (NPF) assembled on the ssDNA flanking the DSB, and whose product is a “D-loop” joint molecule. Beyond accurate DSB repair, this capacity of HR to spatially associates homologous molecules is also harnessed for homolog pairing in meiosis. The goal of “3D-loop” is to tackle two long lasting conundrums: the fundamental homology search mechanism that achieves accurate and efficient identification of a single homologous donor in the vastness of the genome and nucleus, and how this mechanism is adapted for the purpose of homologs attachment in meiosis.
I overcame the main hurdle to study these core steps of HR by developing a suite of proximity ligation-based methodologies and experimental systems to physically detect joint molecules in yeast cells. It revealed elaborate regulation controlling D-loop dynamics and a novel class of joint molecules. This proposal builds upon these methodologies and findings to first address basic properties of the homology sampling process by the NPF and the role of D-loop dynamics, with the long-term goal to establish a quantitative framework of homology search in mitotic cells (WP1). Second, the meiosis-specific regulation of homology search leading to homolog pairing likely integrates chromosomal-scale information. Genome re-synthesis and engineering approaches will be deployed to (i) achieve a quantitative and dynamic cartography of the cytological and molecular events of meiosis over a large chromosomal region, (ii) probe cis-acting regulations at the chromosomal scale, and (iii) revisit the molecular paradigm for crossover formation (WP2). We expect this project to shed light on the fundamental process of homology search and its involvement in the chromosome pairing phenomenon lying at the basis of sexual reproduction.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykaDNA
- nauki przyrodniczenauki o Ziemi i pokrewne nauki o środowiskugeografia fizycznakartografia
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykadziedziczność
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykachromosomy
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykagenom
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja