Description du projet
Démêler les fonctions multiples ou redondantes dans le cadre des interactions complexes entre gènes
La compartimentation est un principe organisationnel unificateur chez les organismes vivants qui a lieu à tous les niveaux: organelles, cellules, tissus, organes et ensemble de l’organisme. Dans l’endoderme des racines des plantes supérieures, les bandes de Caspary fournissent une barrière de diffusion extracellulaire à l’intérieur des racines, tout comme les jonctions serrées des cellules épithéliales animales. Il s’agit en quelque sorte d’un détour, car elles forcent l’eau et les nutriments à pénétrer les cellules par le biais de protéines de transport de la membrane plasmique. Au cours des dix dernières années, des progrès significatifs ont été accomplis dans l’identification des protéines nécessaires pour former les bandes de Caspary. Toutefois, ces progrès se trouvent au point mort en raison principalement de l’existence de plusieurs gènes dotés de la même fonction (redondance) et de gènes à plusieurs fonctions. Le projet Wall-E, financé par l’UE, met au point un processus innovant de dépistage pour identifier des ensembles de gènes minimaux suffisants à l’aide des bandes de Caspary comme système modèle, qui pourrait être appliqué à d’autres processus et organismes.
Objectif
In plants, the root endodermis functions as a barrier, allowing the selective uptake of nutrients and water. The barrier is formed by cell wall impregnations called Casparian strips (CS), produced by differentiating endodermal cells. In the last decade, pioneering work on the endodermis has identified numerous players involved in CS formation, including transmembrane proteins, peroxidases, dirigent-like proteins, lignin polymerising enzymes, laccases and super-oxide dismutases. However, the forward and reverse genetic approaches used to uncover these proteins are slowly coming to a standstill due to their limitations when faced with gene redundancy or genes with a broader range of activities, causing pleiotropy or lethality. I now propose to use CS formation as a model in order to pioneer a combinatorial, gain-of-function screen, aiming to define a minimally sufficient gene set for the assembly of a CS. I will attempt to reconstitute a CS in the endodermis of the myb36 mutant – a master regulator of endodermal differentiation - by activation screening for genes within the MYB36-dependent gene set. Firstly, I will introduce a “core machinery” for CS formation by expressing important known players and assessing CS formation and stability (WP1). Secondly, I will test the most recently developed second generation CRISPR activator systems for their efficiency in activating genes of interest in the endodermis (WP2). Thirdly, using the CRISPR activator technology, I will screen for novel genes that will improve the formation, stability and functionality of the CS (WP3). Identifying new genes involved in CS formation through a combinatorial, gain-of-function approach represents a novel way to genetically elucidate molecular mechanisms and could become a model for other cellular and developmental processes in Arabidopsis or other organisms.
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. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2019
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
1015 LAUSANNE
Suisse