Opis projektu
Badanie ważnej modyfikacji epigenetycznej u ssaków
Zmiany epigenetyczne to zmiany w DNA, które nie wpływają na samą sekwencję DNA. Powszechne zmiany obejmują dodanie grupy metylowej do DNA lub modyfikację histonów (białek, które DNA owija, aby zmieścić je w jądrze komórkowym). Są one niezwykle ważne dla ekspresji genów i mogą wpływać na programowanie komórek. Na przykład komórki skóry, komórki mózgu oraz komórki mięśni zawierają to samo DNA, jednak epigenetyka decyduje o tym, które geny są włączane lub wyłączane, a tym samym wpływa na losy komórek. Aktywna demetylacja DNA ma znaczenie dla rozwoju zarodka i dla mózgu; w obu przypadkach ważną rolę odgrywa też 5-karboksylcytozyna (5caC). Jednakże jej funkcje w dużej mierze pozostają nieznane, trudno jest też ją badać z uwagi na jej niską liczebność. Twórcy finansowanego ze środków UE projektu CAC-seq. opracowują nową skuteczną metodę rozpuszczania 5caC, obiecującą znaczące postępy w wyjaśnieniu jej roli w wynikach epigenetyki u ssaków.
Cel
5-carboxycytosine (5caC) has been robustly identified in mammalian DNA. It is known that this DNA modification plays a role in epigenetic demethylation processes. If 5caC has other epigenetically relevant functions is so far unknown. Due to its low abundance it is technically challenging to study this modification in biological samples. Identification of specific readers, recognition by the RNA polymerase II elongation complex, the presence in specific genomic loci as well as changing levels during differentiation of mouse embryonic stem cells (mESCs) point towards an important biological function. A chemical tool that would clarify the role of 5caC in mammalian biology is so far missing. Since DNA modifications play a significant role in human diseases, understanding their functions offer new opportunities for novel treatment strategies. Chemical tools have advanced the field enormously in detecting and analysing newly discovered modified bases by rationally designed chemistry for specific labelling of a given modification. Chemical enrichment of DNA fragments enables mapping of the bases at 200-400 base pair resolution and has been used for a genome-wide mapping of several DNA modifications. To obtain single base resolution a separate modification specific sequencing method needs to be applied after enrichment. To avoid a multistep procedure I will develop a chemical enrichment method for 5caC that is directly coupled to single base resolution sequencing. In combination this provides a powerful chemical tool that has far reaching impact for other researchers in the field and finally enables scientific progress on 5caC.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
CB2 1TN Cambridge
Zjednoczone Królestwo