Description du projet
Démêler les différences de la chromatine enchevêtrée pourrait révéler la recette du succès d’un pathogène
La plupart des agents pathogènes sont des organismes unicellulaires ou, dans le cas des virus, des petites particules parasites constituées d’acide nucléique et de coquilles de protéines externes. Une fois qu’ils ont envahi notre organisme, certains membres de la même communauté parviennent à mieux établir une infection que d’autres. Des recherches approfondies ont révélé les mécanismes globaux de l’adaptation et de la survie de ces agents pathogènes. Cependant, on sait peu de choses sur les variations locales ou l’hétérogénéité intercellulaire au sein d’une même population microbienne. Cell2Cell étudie cette hétérogénéité au niveau de la chromatine, de l’ADN et des protéines histones autour desquelles se forment les chromosomes. Des études révolutionnaires aideront à élucider la façon dont la chromatine est organisée dans les agents pathogènes et comment l’hétérogénéité de la chromatine pourrait favoriser une colonisation réussie par certaines cellules, apportant des armes dans la guerre contre des envahisseurs souvent mortels.
Objectif
Infectious diseases kill millions of people worldwide every year. Decades of research have revealed important insights into the molecular mechanisms pathogens employ to establish lasting infections, yet little is known about what renders individual pathogens within a microbial population more successful at establishing an infection than others. Recent advances in single-cell technologies have started to revolutionize modern biology, unveiling an enormous degree of cell-to-cell heterogeneity. Often, phenotypic variability is not caused by genetic changes in the DNA sequence, but by epigenetic changes in the structural organization of DNA called chromatin. In multicellular organisms, this epigenetic plasticity plays a key role in developmental processes and cancer. In unicellular pathogens, cell-to-cell heterogeneity is hypothesized to promote the establishment of infections by allowing the pathogen to adapt to changing environments or evade the host immune response. To decrease the burden of infectious diseases, it is therefore, necessary to better understand how infections are enabled by cellular heterogeneity at the chromatin level of the pathogen. Several limitations have previously challenged this endeavor, including small genome size (i.e. low signal-to-noise) and the lack of knowledge of how chromatin is organized in pathogens. Cell2Cell proposes to overcome these barriers by bringing together (1) experts in pathogen biology; (2) the use of unicellular yeast species to serve as chromatin models; (3) single-cell technologies; (4) bioinformatics tools. Using state of the art technologies, we will train early stage researchers to identify the molecular mechanisms that control cell-to-cell heterogeneity in pathogens. The proposed research will contribute to the elucidation of how heterogeneity affects the outcome of diseases and give rise to highly skilled scientists that are well prepared to face the demands of modern genomics research in academia and industry.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-ITN - Marie Skłodowska-Curie Innovative Training Networks (ITN)Coordinateur
80539 MUNCHEN
Allemagne