Descrizione del progetto
Tessuti trasparenti: vantaggi chiaramente visibili
La maggior parte dei tessuti non è osservabile al microscopio ottico, ma vi sono alcune eccezioni. Una combinazione di metodologie genetiche di alta tecnologia e di semplici microscopi ottici ha fatto progredire la nostra comprensione dei meccanismi che regolano la salute e la malattia, grazie al minuscolo pesce zebra. Ci sono varie ragioni per cui questo pesciolino è stato un sistema modello così fruttuoso, tra cui la sua trasparenza. Il progetto GHOSTS, finanziato dall’UE, prevede di sfruttare l’evoluzione diretta per creare molti altri esempi di trasparenza, potenziando la capacità degli scienziati di studiare cellule e tessuti modello utilizzando semplici microscopi ottici per una visione senza precedenti. La tecnica potrebbe avere un impatto significativo in settori che vanno dalla scoperta di base e dallo sviluppo di farmaci fino alla terapeutica.
Obiettivo
Most biological tissues are optically opaque, largely precluding access by light microscopy. In stark contrast, some living tissues and organisms are highly transparent. Examples include many deep-sea fish, your retina, and cells that we exposed to directed evolution.
Here we propose to uncover the genetic basis of tissue transparency, such that living cells and tissue cultures can be optically cleared by precision genetics. For this we will combine insights into origins of retina transparency, and a set of unique methods, to answer the question how genetically cells become more transparent during directed evolution.
Specifically, we will use a three-fold approach to find transparency genes that do not compromise cellular integrity. For this we will use i) directed evolution towards transparency while co-selecting for cell fitness, ii) extensive phenotyping of transparent cells, both optically and functionally, and iii) use of transcriptomics to rule out stressed cells, and those that deviate too much from wildtype gene expression profiles.
Knowing about physiological transparency genes will allow unprecedented insights into living tissues. If model tissues in the lab were just 1% as transparent as some glass-like fish found in the deep sea, optical microscopes could unleash their full potential, and enable high resolution views into developmental processes in their native environment. We see further transformative potential especially in the fields of organotypic tissue models, functional brain imaging, as well as pharmaceutical screens in 3D tissue cultures.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- scienze naturaliscienze fisicheotticamicroscopia
- scienze mediche e della salutemedicina clinicaoftalmologia
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Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
76131 Karlsruhe
Germania