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Evolution and function of the germline-restricted chromosome in songbirds

Descrizione del progetto

Importanti novità sulle cellule germinali degli uccelli canori

Negli organismi pluricellulari che si riproducono sessualmente, le cellule sono generalmente classificate come somatiche o germinali. Queste ultime sono quelle che formano i gameti (uovo e sperma). La maggior parte degli animali, e tra questi gli umani, ha gli stessi cromosomi in tutte le proprie cellule, anche se la maggior parte di esse hanno due copie e un solo gamete. Gli uccelli canori rappresentano invece una misteriosa eccezione. Le loro cellule germinali hanno un cromosoma extra, il cosiddetto cromosoma a linea germinale ristretta (GRC, germline-restricted chromosome), che non è presente nelle cellule somatiche. Questo spalanca le porte a interessanti possibilità correlate all’espressione genica specifica della linea germinale, eppure poco ancora si sa di questo GRC. Il progetto birdGRC, finanziato dall’UE, sta impiegando metodi altamente tecnologici per identificare i più vecchi e quindi, probabilmente, i più importanti geni sul GRC e indagarne il ruolo nello sviluppo e nell’evoluzione del gruppo di uccelli più ricco di specie.

Obiettivo

Metazoans typically keep the same genetic information in all body cells over their life cycle. However, some organisms show exceptions to this rule through programmed DNA elimination from the somatic cell line, as it is the case of the puzzling germline-restricted chromosome (GRC) in songbirds. Recently, it has been demonstrated that the GRC is likely present in over half of all bird species and that the zebra finch GRC is enriched in developmental genes. The latter constitutes a novel mechanism for germline-specific gene expression in multicellular organisms, which is of significant relevance to fields as genomics, developmental biology, ecology or even cancer research. However, it remains mysterious how the GRC affects differential gene expression between tissues, the genomic divergence between species, and the determination of cell fate between germline and soma. To elucidate this, we will first perform multiplatform sequencing and high-quality assembly of the GRC in the zebra finch. Then, by comparing somatic and germline genomes from many bird species to infer the evolutionary trajectories of the GRC, we will determine its most ancient and, therefore, important genes. Finally, we will perform a functional analysis to elucidate the role of these genes in primordial germ cells and the early transmission in embryos. Recent technological advances in sequencing, bioinformatics and developmental biology provide us now with a unique moment to perform the proposed multi-omics analyses. Successful and high-quality implementation will be ensured by the extensive experience of the fellow in cytogenetics and genomics of supernumerary chromosomes as well as in developmental biology in zebrafish. In addition, the host lab is expert in cutting-edge multiplatform genomics techniques and has a multidisciplinary network of collaborators, and the secondment partner is expert in experimental biology with zebra finch embryos and primordial germ cell cultures.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2019

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Coordinatore

UNIVERSITY OF EAST ANGLIA
Contributo netto dell'UE
€ 203 852,16
Indirizzo
EARLHAM ROAD
NR4 7TJ Norwich
Regno Unito
Regione
East of England East Anglia Norwich and East Norfolk
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 203 852,79

Partecipanti (1)