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Gene network rewiring by an engineered CRIPSR-Cas12a variant

Descrizione del progetto

Editing genetico su larga scala

Negli ultimi anni si è assistito all’impiego di tecnologie omiche per produrre una quantità di informazioni senza precedenti sulla funzione cellulare che, tuttavia, è in attesa di convalida sperimentale. Il progetto GNRECC, finanziato dall’UE, si fonda su uno strumento di ingegneria genomica precedentemente sviluppato basato su CRISPR/12, in grado di svolgere l’editing in multiplex su dozzine di geni endogeni contemporaneamente. Nel progetto GNRECC, gli scienziati prevedono di aumentare l’efficienza di questo strumento molecolare al fine di ristabilire i percorsi di segnalazione coinvolti nella proliferazione cellulare. A tale scopo, progetteranno nuove varianti della proteina Cas12a e, avvalendosi della fisica statistica insieme all’ingegneria delle proteine e del genoma, realizzeranno le basi per l’ingegneria delle reti geniche su larga scala.

Obiettivo

In the last 10 years, an increasing number of studies employed -omics technologies to describe the molecular changes underpinning cellular functions. However, a large part of these findings is awaiting an experimental validation. This is due to the lack of efficient molecular tools able to control both multiple and distinct genetic interactions. Recently, I described a new CRISPR/12-based genome engineering tool that, for the first time, it provides the constitutive, conditional, inducible, orthogonal and multiplexed engineering of dozens of endogenous genes, simultaneously. In this research proposal, I aim to increase the efficiency of this platform in the context of multiplexed genome engineering applications, such as gene network rewiring. To this aim, I will use techniques inspired by the statistical physics of complex disordered systems, to design a more potent version of my CRISPR/Cas12-based genome engineering tool and, I will use this novel platform to rewire signaling pathways involved in cellular proliferation. This research proposal is structured into the following tasks: rational design of novel Cas12a variants, validation of novel Cas12a variants, gene network rewiring by a novel Cas12a variant. By coupling statistical physics to both protein and genome engineering this project will pave the way for efficient and large-scale engineering of gene networks.

Parole chiave

Coordinatore

POLITECNICO DI TORINO
Contribution nette de l'UE
€ 171 473,28
Indirizzo
CORSO DUCA DEGLI ABRUZZI 24
10129 Torino
Italia

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Regione
Nord-Ovest Piemonte Torino
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 171 473,28