Description du projet
Le rôle de l’épigénétique dans le développement
Au cours des premiers stades de développement, trois couches de cellules embryonnaires se différencient pour donner naissance au corps vertébré. Les événements impliqués sont guidés par des changements de l’expression génétique, mais le rôle de l’épigénome demeure mal compris. Le projet EpiCellLineage, financé par l’UE, travaille sur l’hypothèse selon laquelle les gènes spécifiques à la lignée sont épigénétiquement amorcés lors des premiers stades de développement afin de garantir la transcription. Les chercheurs étudieront les mécanismes moléculaires sous-jacents et l’impact de l’amorçage épigénétique perturbé. Les résultats du projet dévoileront la manière dont le paysage épigénétique influence la différenciation cellulaire lors du développement, en faisant la lumière sur les troubles du développement.
Objectif
Formation of the three primary germ layers during gastrulation is an essential step in the establishment of the vertebrate body plan. Single cell RNA-sequencing has identified major transcriptional changes associated with germ layer specification. Global epigenetic reprogramming accompanies these changes, but the role of the epigenome in regulating early cell fate choice is poorly understood. We are systematically charting this important developmental progression by single cell multi-omics, tracking simultaneously the transcriptome, DNA methylome and chromatin accessibility. We find that promoters or enhancers of lineage specific genes are epigenetically primed at early developmental stages to safeguard their future transcriptional activation. We have identified DNA binding proteins needed for multi-lineage priming of regulatory elements prior to gastrulation. Here, we will determine the molecular mechanisms of epigenetic priming, and the functional consequences of faulty priming in lineage and organ development. The first objective addresses how the DNA binding proteins DPPA2,4 target chromatin bivalency (H3K4me3 and H3K27me3) to developmental gene promoters, and the consequences of bivalency loss in vivo. The second objective characterises neuroectoderm enhancer priming which occurs already in the early epiblast, and identifies DNA binding proteins and chromatin complexes which prime these enhancers, preparing them for future gene activation. The third objective uses large-scale combinatorial epigenetic editing of promoters and enhancers in vitro and in vivo to determine their impact on cell fate decisions in gastrulation and early organogenesis. This ambitious programme of work will provide fundamental insights into how the epigenetic landscape in early development impacts cell differentiation. Our discoveries will inform strategies for ES or iPS cell based regenerative medicine, and improve our understanding of how developmental disorders arise in humans.
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.
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- sciences naturellessciences biologiquesgénétiqueADN
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Mots‑clés
Programme(s)
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Régime de financement
ERC-ADG - Advanced GrantInstitution d’accueil
CB22 3AT Cambridge
Royaume-Uni