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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Next Generation Nanofluidic Devices for Single Molecule Analysis of DNA Repair Dynamics

Description du projet

Les molécules d’ADN mobiles donnent carte blanche à leur manipulation et à leur étude

Les cassures double brin (CDB) des chromosomes constituent l’un des nombreux types de lésion de l’ADN susceptibles de survenir au cours de processus cellulaires normaux, ou des suites d’une exposition environnementale. Si elles ne sont pas réparées, les CDB peuvent entrainer la mort cellulaire; en cas de mauvaise réparation, elles peuvent causer des suppressions, des translocations et des fusions de l’ADN. Par sa nature même, une CDB survient à l’extrémité d’un brin d’ADN, compliquant ainsi l’étude avec des méthodes classiques de molécule d’ADN simple qui impliquent d’ancrer l’ADN par ses extrémités afin de le maintenir en place. Le projet nanoDNArepair financé par l’UE conçoit actuellement une plateforme nanofluidique afin d’étudier la réparation de l’ADN au niveau moléculaire. Après avoir capturé l’ADN à l’intérieur d’un canal nanofluidique, les protéines peuvent être ajoutées ou retirées via une encoche réalisée perpendiculairement le long du canal. Cette configuration de pointe permettra d’accéder à des détails spatio-temporels sans précédent des processus de réparation de l’ADN sur de l’ADN de longueur génomique sur des molécules d’ADN simple.

Objectif

DNA-protein interactions are at the core of the function of every human cell. Single DNA molecule methods have revolutionized our understanding of such interactions. A vast majority of these methods are based on attaching the DNA, at one or both ends, to a bead or a surface. This gives ultimate control of the positioning of the DNA molecules and forces that can be applied to them but makes it difficult to investigate interactions with DNA ends, especially when more than one single DNA molecule is involved. Such interactions are however of fundamental importance, not the least in the repair of DNA double-strand breaks (DSBs), the most serious damage to our genetic material. In nanoDNArepair I will develop and use a method that allows analysis of DNA-protein interactions on large, single DNA molecules for DNA freely suspended in solution. The method is based on entropically trapping and stretching genomic length DNA molecules in nanofluidic channels and using an orthogonal nanoslit to expose the trapped DNA to proteins of interest. In contrast to all existing nanofluidic devices, the novel device allows active addition (or removal) of proteins to (from) the confined DNA and positioning of two or more DNA molecules in close proximity. We will use the device to study the main repair machinery for DSBs, non-homologous end-joining (NHEJ). In NHEJ a machinery of proteins finds the broken ends, protects them, holds them close and ligate the break. These steps are difficult to study with traditional single DNA molecule techniques, but perfectly suited for the nanofluidic device. The single molecule analysis can reveal stoichiometry, kinetics and dynamics of these processes, as well as identify important sub-populations, which is crucial for understanding the process. The outcome of the project will, in addition to the device, be improved understanding of genetic diseases, including cancer and strategies for development of novel drugs.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-COG - Consolidator Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

CHALMERS TEKNISKA HOGSKOLA AKTIEBOLAG
Contribution nette de l'UE
€ 2 000 000,00
Adresse
-
412 96 Goteborg
Suède
Région
Södra Sverige Västsverige Västra Götalands län
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 2 000 000,00

Bénéficiaires (1)