Description du projet
Régénération planaire et modification d’acide nucléique
Les vers plats sont des planaires d’eau douce avec une capacité extraordinaire à régénérer les parties du corps perdues et une seule cellule souche de ce dernier peut sauver un organisme mortellement irradié. Cette capacité est associée à l’extrême plasticité des cellules souches planaires (néoblastes). Des études préliminaires ont indiqué que les modifications chimiques des acides nucléiques des néoblastes étaient un événement critique définissant leur homéostasie et leur capacité de régénération. Le projet PLANMod, financé par l’UE, applique un arsenal de méthodes modernes d’analyse fonctionnelle des gènes et de biologie moléculaire pour établir des mécanismes de base de régulation de la plasticité des néoblastes essentiels à la régénération. Ces résultats permettront de définir le rôle de la modification des acides nucléiques dans la plasticité des cellules souches en général, y compris la physiologie et la pathologie des mammifères.
Objectif
Planarians are freshwater flatworms that can regenerate any part of their body including an entire head. A single transplanted planarian pluripotent stem cell can rescue a lethally irradiated animal. Hence, the extreme plasticity of planarian stem cells (neoblasts) is critical for regeneration. Despite intensive research, we still do not understand how cellular mechanisms that regulate neoblast homeostasis are integrated to facilitate regeneration. In a preliminary study, I discovered that chemical modifications of nucleic acids are critical for normal neoblast function, and that animals lacking this activity fail to regenerate. This extreme neoblast phenotype suggests that these highly conserved base modifications are crucial regulators of stem cell homeostasis. In this project, I will dissect the functions of nucleic acid base modifications in vivo using high-throughput gene function screening, single cell RNA sequencing, and molecular biology methods. I will establish a mechanistic foundation for understanding the regulation of stem cell plasticity and regeneration. In particular, we will (1) analyze the functions of genes encoding nucleic acid modifiers and use planarians as a platform for discovery of unknown players, (2) elucidate the regulatory roles of the base modification machinery on stem cell function, (3) investigate the dynamics of nucleic acid base modification landscape in planarian stem cell physiology and injury. My approach will generate a systems level understanding of nucleic acid modification-based regulation on stem cell homeostasis, an emerging theme in stem cell research. The impact of these findings are far reaching and would become the basis for a deeper understanding of fundamental stem cell biology, including mammalian physiology and pathology.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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