Descrizione del progetto
Nuove prospettive sulla morfogenesi nelle piante
Il processo biologico della morfogenesi consiste nel dar forma a un organismo e implica l’integrazione di fattori biochimici, genetici e meccanici su più scale spazio-temporali. Nelle piante, è dominato dalla parete cellulare rigida che fissa le cellule nella loro posizione. Le pareti cellulari sono assemblate da un complesso ingranaggio di traffico intracellulare che trasporta i componenti della parete cellulare. Considerando che il percorso del traffico diretto ai bordi delle cellule è essenziale per l’assemblaggio della parete cellulare e la crescita direzionale a livello di cellule e organi, il progetto EDGE-CAM, finanziato dal CER, studierà se una proteina simile a un recettore può fungere da componente centrale di una via di segnalazione della parete cellulare ai bordi. I risultati forniranno un modello meccanicistico multiscala della morfogenesi nelle piante.
Obiettivo
A fundamental question in biology is how multicellular organisms robustly produce organ shapes. The underlying process of morphogenesis involves the integration of biochemical, genetic, and mechanical factors across multiple spatio-temporal scales. In plants, morphogenesis is dominated by the rigid cell wall, which fixes cells in their position. Adjacent cells must therefore coordinate their growth patterns, which are in turn controlled by the mechanical properties of the cell wall. Cell walls are assembled by a complex intracellular trafficking machinery that delivers cell wall components and their associated biosynthetic machinery to different subcellular regions.
Based on our recent discovery that a trafficking route directed to cell edges is essential for cell wall assembly and directional growth at the cell and organ scale, we propose that morphogenesis is controlled by a signalling module at cell edges which integrates feedback from the cell wall. This hypothesis provides a mechanistic explanation for the integration of cell and tissue-level mechanical factors into coordinated cell wall assembly. We propose that a receptor-like protein recently identified as the first known cargo of edge-directed trafficking acts as a core component of a cell wall signalling pathway at edges.
This proposal aims to test our hypothesis through a combination of experimental and computational methods: (1) at the molecular level, we will identify further components of the signalling module through ligand screening, comparative proteomics, and forward genetics; (2) at the cellular level, we will functionally characterise trafficking pathways and their regulation by edge signalling through quantitative imaging, glycomics, and computational mechanics; and (3) at the organ level, we will dissect how robust growth emerges from edge-based feedback on these trafficking pathways. Collectively, these results will provide a multi-scale mechanistic model of morphogenesis in plants.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Invito a presentare proposte
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ERC-STG -Istituzione ospitante
75007 Paris
Francia