Descrizione del progetto
Una tecnologia rivoluzionaria di microscopia basata sul sequenziamento
Nelle prime fasi della formazione dello zigote, la fonte di RNA materno viene sostituita dalla trascrizione dei geni zigotici. Per comprendere la complessità della regolazione trascrizionale nell’embrione, occorre sviluppare nuovi strumenti per la trascrittomica spaziale. Il progetto DNA_MICROSCOPY, finanziato dall’UE, si baserà su un approccio preesistente di microscopia topologica bidimensionale del DNA che analizza la PCR in loco e svolge il sequenziamento di nuova generazione. I ricercatori intendono effettuare il sequenziamento 3D in loco dell’intero trascrittoma con risoluzione subcellulare e abbinarlo all’analisi proteica. La nuova tecnologia contribuirà all’esame degli eventi chiave delle prime fasi di sviluppo, quali la determinazione della polarità e della destinazione delle cellule durante la scissione.
Obiettivo
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.
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.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze biologiche genetica DNA
- scienze naturali scienze fisiche ottica microscopia
- scienze naturali scienze biologiche genetica RNA trascrittomi
- scienze naturali matematica matematica pura geometria
- scienze mediche e della salute medicina clinica embriologia
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
ERC-STG - Starting Grant
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2020-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
100 44 STOCKHOLM
Svezia
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.