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Uncovering the roles of 5′UTRs in translational control during early zebrafish development

Description du projet

Comprendre les informations régulatrices contenues dans les régions 5’ non traduites

Chez les eucaryotes, la traduction commence à l’extrémité 5’ de l’ARNm, composée de la coiffe en 5’ et de la région 5’ non traduite (5’UTR). La synthèse des protéines est principalement régulée lors de l’étape d’initiation de la traduction par des éléments à l’intérieur de la 5’UTR. Toutefois, le rôle des 5’UTR dans la régulation de la dynamique de la traduction d’ARNm pendant l’embryogenèse des vertébrés reste obscur. Plus important encore, les embryons métazoaires sont silencieux sur le plan transcriptionnel après la fertilisation, et l’embryogenèse est contrôlée par des facteurs maternels. L’évolution développementale demande que la synthèse de nouveaux ARNm et de nouvelles protéines soit parfaitement coordonnée. L’objectif du projet devUTRs, financé par l’UE, consiste à dévoiler le rôle in vivo des 5’UTR dans la régulation traductionnelle des ARNm lors de l’embryogenèse du poisson-zébré.

Objectif

Following fertilisation, metazoan embryos are transcriptionally silent, and embryogenesis is controlled by maternally deposited factors. Developmental progression requires the synthesis of new mRNAs and proteins in a coordinated fashion. Many posttranscriptional mechanisms regulate the fate of maternal mRNAs, but it is less understood how translational control shapes early embryogenesis. In eukaryotes, translation starts at the mRNA 5′ end, consisting of the 5′ cap and 5′ untranslated region (UTR). Protein synthesis is primarily regulated at the translation initiation step by elements within the 5′UTR. However, the role of 5′UTRs in regulating the dynamics of mRNA translation during vertebrate embryogenesis remains unexplored. For example, all vertebrate ribosomal protein (RP) mRNAs harbor a conserved terminal oligopyrimidine tract (TOP) in their 5′UTR. RP levels must be tightly controlled to ensure proper organismal development, but if and how the TOP motif mediates RP mRNA translational regulation during embryogenesis is unclear. Overall, we lack a systematic understanding of the regulatory information contained in 5′UTRs. In this work, I aim to uncover the 5′UTR in vivo rules for mRNA translational regulation during zebrafish embryogenesis. I propose to apply imaging and biochemical approaches to characterise the role of the TOP motif in RP mRNA translational regulation during embryogenesis and identify the trans-acting factor(s) that bind(s) to it (Aim 1). To systematically assess the contribution of 5′UTRs to mRNA translational regulation during zebrafish embryogenesis, I will couple a massively parallel reporter assay of 5′UTRs to polysome profiling (Aim 2). By integrating the translational behaviour of 5′UTR reporters throughout embryogenesis with sequence-based regression models, I anticipate to uncover novel cis-regulatory elements in 5′UTRs with developmental roles.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2019

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Coordinateur

UNIVERSITAT BASEL
Contribution nette de l'UE
€ 191 149,44
Adresse
PETERSPLATZ 1
4051 Basel
Suisse
Région
Schweiz/Suisse/Svizzera Nordwestschweiz Basel-Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 191 149,44