Projektbeschreibung
Genetische Aspekte der Evolution von Menstruation bei Primaten
Das Abstoßen der Gebärmutterschleimhaut bzw. des Endometriums (Menstruation) ist eine neue evolutionäre Anpassungserscheinung und findet sich nur bei wenigen höheren Säugetieren (darunter Menschen und Paviane). Bei den meisten anderen Säugetierarten wird die Gebärmutterschleimhaut am Ende des Zyklus resorbiert. Warum dies stattfindet, konnte die Forschung bislang nicht klären, was jedoch unerlässlich ist, um den Ursachen gynäkologischer Erkrankungen auf den Grund zu gehen. Das EU-finanzierte Projekt EVOMENS befasst sich mit Gennetzwerken und nicht-kodierenden regulatorischen Elementen, die das Phänomen der Menstruation bei Primaten steuern. Mittels Einzelzelltranskriptomik und Transkriptomsequenzierung sollen zelluläre Entwicklungsverläufe im Uterus rekonstruiert, Modelle zur Transkriptionsdynamik erstellt und fünf Primatenarten (auf zellulärer, funktioneller und genetischer Ebene) verglichen werden. EVOMENS wird die evolutionäre Dynamik der Menstruation klären und die Physiologie der menschlichen Reproduktion besser lesbar machen.
Ziel
Menstruation is a recent evolutionary innovation in primates: the trait is present in some species (humans, baboons) but not in closely related others (orangutans, vervets). In the latter and in most mammals, the uterine endometrium is reabsorbed at the end of the cycle instead of being shed when fecundation has not occurred. The molecular and genetic underpinnings of this complex process are not fully understood, despite its critical involvement in gynaecological conditions. I propose to discover the molecular mechanisms leading to menstruation by comparing the uterine linings from five primate species at the cellular, functional and genetic levels. The objectives are to identify the gene networks and non-coding regulatory elements that control the advent of menstruation in primates, and to understand how this genetically inherited trait was acquired in primate genomes during the evolution of the human lineage.
In Aim 1, I will leverage single-cell transcriptomics to uncover the cellular composition and marker modifications that differentiate the uterine linings of menstruating and non-menstruating primates.
In Aim 2, I will use deep transcriptomics and accessible chromatin assays on sorted endometrial cell populations to identify genes and non-coding regulatory regions differentially activated in menstruating species. This analysis will reveal the molecular pathways, regulation networks and cellular interplay involved in uterine tissue shedding vs. reabsorption.
In Aim 3, I will replace these modifications within the context of primate genome evolution: I will elucidate the mutational dynamics by which genetic novelty has emerged during the adoption of menstruation, and how the functional divergence of the endometrium compares to other reproductive and somatic tissues.
This project will enhance our understanding of a key physiological trait for human reproduction as well as a dramatic example of functional innovation in the primate lineage.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Frankreich