Descripción del proyecto
Una revolucionaria tecnología de microscopía basada en la secuenciación
Durante las primeras etapas de formación del cigoto, la transcripción de genes cigóticos reemplaza la reserva de ARN materno. Para entender la complejidad de la regulación transcripcional del embrión, resulta necesario desarrollar nuevas herramientas para la transcriptómica espacial. El proyecto DNA_MICROSCOPY, financiado con fondos europeos, se basará en una técnica microscópica preexistente del ADN topológico bidimensional que efectúa una secuenciación de nueva generación y una PCR «in situ». Los investigadores tienen como objetivo llevar a cabo la secuenciación tridimensional de todo el transcriptoma «in situ» a una resolución subcelular y combinarla con un análisis de las proteínas. Esta nueva tecnología permitirá examinar eventos fundamentales en las primeras etapas del desarrollo, como la determinación de la polaridad celular y el destino durante la división.
Objetivo
New tools are needed in spatial transcriptomics, which uses imaging to resolve the positions of RNA in their native biological contexts to reveal molecular mechanisms underlying cell states and interactions. The developing embryo exhibits complex transcriptional regulation during the maternal-to-zygotic transition, when the reservoir of maternal RNA is phased out and the zygotic genes are turned on. Existing spatial sequencing approaches cannot simultaneously achieve subcellular resolution, whole transcriptome coverage, isotropic 3D resolution, and the parallel mapping of proteins and genetic regulatory elements that is desirable to form a mechanistic picture of transcriptional regulation in any system as complex is the embryo. The nascent field of DNA microscopy is perfectly suited for the high-throughput, multiplexed, molecular mapping needs of such problems. DNA microscopy uses carefully engineered in situ PCR, next-generation sequencing, and the mathematics of stochastic geometry instead of optics to convey microscale spatial information. In 2018, I developed a 2D DNA microscopy approach based on topological reconstruction of adjacent patches of barcoded DNA polonies. My work is among a few papers appearing just in the last year that together constitute a new field. I will adapt my 2D topological DNA microscopy method to one based on in situ whole-transcriptome sequencing in 3D, aiming to achieve subcellular resolution. I will also develop the mathematical basis of topological reconstruction and new computational tools to deal with the 3D data. Finally, I aim to incorporate the capability to localize other molecules in parallel with the transcriptome such as oligonucleotide-conjugated antibodies targeting specific transcription factors and other genetic regulatory elements. The technique, deployed on developing C. elegans embryos, will be used to study spatially dependent regulatory mechanisms such as the determination of cell polarity and fate during cleavage in greater breadth and depth than ever previously achieved. By being optics-free, this has the potential to overcome fundamental limitations imposed by traditional forms of microscopy, greatly expand the ease and throughput of spatial transcriptomics, and pave the way for routine use of hyper-multiplexed molecular imaging.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias biológicas genética ADN
- ciencias naturales ciencias físicas óptica microscopía
- ciencias naturales ciencias biológicas genética ARN transcriptomas
- ciencias naturales matemáticas matemáticas puras geometría
- ciencias médicas y de la salud medicina clínica embriología
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
ERC-STG - Starting Grant
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2020-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
100 44 STOCKHOLM
Suecia
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.