Description du projet
Un aperçu de l’évolution de la moelle épinière des vertébrés
Le cerveau et la moelle épinière des vertébrés se caractérisent par une diversité sans précédent de types de cellules et de mécanismes complexes qui les organisent en un réseau sophistiqué. Même si le système nerveux des vertébrés a évolué pour répondre aux signaux sensoriels améliorés et diriger les réactions motrices coordonnées, un débat est actuellement en cours pour déterminer si la théorie de la duplication du génome entier a contribué à sa complexité. Afin d’apporter des réponses, le projet ScLamprey, financé par l’UE, étudiera la moelle épinière de la lamproie, l’un des premiers vertébrés dotés de branchies. Les scientifiques se focaliseront sur les mécanismes moléculaires qui entraînent la spécification cellulaire de la moelle épinière, ainsi que sur leur origine évolutionnaire. L’atlas cellulaire créé servira de fondation pour de futures études sur l’évolution du système nerveux des vertébrés.
Objectif
The emergence of vertebrates was accompanied by a major increase in nervous system complexity, as a sophisticated brain and spinal cord evolved to process enhanced sensory input and direct co-ordinated motor output. Such complexity is achieved by an increase in cell number, a greater diversity of cell types and sophisticated mechanisms to organise them. Is has long been debated whether the “2R” whole genome duplications, which occurred just before the vertebrate split, contributed to the vertebrate increased complexity. To address this, we will focus on the lamprey spinal cord –a representative of the first branching vertebrates – and relate gene duplication events to the emergence of new neural cell types. Bulk RNA sequencing and developmental studies have started to shed light on neural patterning mechanisms in lamprey, but they do not provide cellular resolution in this complex tissue. This proposal combines traditional molecular methods with cutting-edge single cell mRNA profiling, to explore (1) the cellular diversity of the lamprey spinal cord, (2) the molecular mechanisms that specify those cell types and (3) the evolutionary origins of these mechanisms. First, I will identify marker genes that define specific cell types in lamprey embryonic spinal cord. Second, I will characterise each cell type transcriptional profile at single-cell resolution. Third, I will manipulate pattering signals and assesses the effect on gene expression, particularly on 2R paralogs. Finally, I will compare the lamprey spinal cord to that of other chordates, and relate gene duplication to the evolution of new cell types.
This project will generate a cellular atlas of the lamprey spinal cord, which will be the framework for future studies, and shed light onto whether the 2R genome duplications supported the evolution of vertebrate complexity.
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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- sciences naturellessciences biologiquesgénétiqueARN
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