Description du projet
Régulation des gènes et fonction du génome en 3D
L’organisation tridimensionnelle du génome à l’intérieur du noyau, communément appelée génome en 3D, est essentielle pour la régulation des gènes. Les composants fondamentaux du génome en 3D ont été identifiés, mais leur contribution à la régulation des gènes n’est pas claire. Le projet FuncDis3D, financé par l’UE, vise à disséquer de manière fonctionnelle le génome en 3D afin de comprendre ses effets sur l’expression génétique. Cette approche consiste à induire les changements sur le génome en 3D par déplétion des protéines de phase aiguë et à évaluer ces changements au fil du temps. Les données préliminaires indiquent qu’en appauvrissant les régulateurs du génome en 3D, les changements surviennent en quelques heures. Des chercheurs appauvriront un éventail de protéines dans des cellules pluripotentes et différenciées afin de déterminer leur contribution à l’organisation du génome en 3D. Une caractérisation simultanée de l’épigénome et du transcriptome leur permettra de déterminer la séquence des changements.
Objectif
The three-dimensional organization of the genome inside the nucleus (3DG) is crucial for gene regulation. Although the fundamental building blocks of the 3DG have been identified, how they contribute to gene regulation is incompletely understood. In recent years my lab has started to functionally dissect the 3DG in order to understand the effects on gene expression. The current proposal intends to expand this work and aims to i) broaden the array of proteins that are known organize the 3DG, ii) determine how loss of these proteins affects the 3DG and iii) elucidate how this influences gene expression.
The key to this is to induce changes in the 3DG by acute protein depletion and measuring changes over time. We have preliminary data showing that by depleting regulators of the 3DG we can induce changes within a few hours. We will deplete a range of proteins in pluripotent and differentiated cells to determine their contribution to 3DG organization. Simultaneous characterization of the epigenome and transcriptome will allow us to determine the sequence of changes. In addition, we will perform Thousands of Reporters Integrated in Parallel (TRIP) after perturbation of the 3DG. TRIP reporters all have the same minimal promoter that acts as a sensor for promoter-enhancer (mis)-communication. By combining TRIP with 4C we can measure the changes in the reporter-enhancer interaction landscape. Our data will generate fundamental insight into the parameters that govern the interactions between promoters and regulatory elements, within the context of the 3DG, and their effects on gene expression. Furthermore, it allows us to determine the temporal order of changes in the 3DG, the epigenome and gene expression, which is essential for the establishment of cause-and-effect relationships. Collectively, our data will lead to a better appreciation of how distal and proximal regulatory regions cooperate to establish cell-type specific gene expression programs.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
ERC-COG - Consolidator GrantInstitution d’accueil
1066 CX Amsterdam
Pays-Bas