Descripción del proyecto
Control epigenético del cambio de la expresión génica en los parásitos de la malaria
El parásito causante de la malaria, «Plasmodium falciparum», ha desarrollado una estrategia de expresión génica de variación clonal para controlar los procesos biológicos esenciales durante su estadio eritrocítico persistente en el hospedador humano. La inactivación epigenética hereditaria garantiza la expresión limitada de tan solo un subconjunto de genes en cualquier momento. El cambio de la expresión de genes individuales con variación clonal permite al parásito adaptarse rápidamente a los cambios en su entorno, evitar la acción del sistema inmunitario y pasar al desarrollo de las etapas de gametocito transmisible por mosquitos. El proyecto financiado con fondos europeos MALSWITCH tiene por objeto combinar el método exclusivo de cambio de la expresión condicional de los genes endógenos del parásito con una metodología CRISPR/derivada de Cas y enfoques de etiquetado basado en proximidad para identificar y caracterizar los mecanismos moleculares que controlan el cambio de la expresión epigenética.
Objetivo
The malaria-causing parasite Plasmodium falciparum has evolved a strategy of clonally variant gene expression to control essential biological processes like antigenic variation and sexual commitment during its persistent blood-stage infection of the human host. Heritable epigenetic silencing of the underlying specialized gene families ensures the limited expression of only a subset of these genes at any time. Switching the expression of individual clonally variant genes enables the parasite to rapidly adapt to changes in its environment, evade the immune system and switch its cell cycle to the development of mosquito-transmissible gametocyte stages. Expression switching of these clonally variant genes therefore represents a key strategy for parasite survival and underlies the evolutionary success of this deadly pathogen. Despite decades of research, the molecular mechanisms coordinating this adaptive gene expression switching are not understood. In my recent research, I developed a unique experimental tool, which for the first time allows the conditional expression switching of endogenous genes in the parasite. I will combine this system with novel CRISPR/Cas derived methodology and proximity-based labelling approaches to deliver the first systematic identification and characterization of the molecular mechanisms controlling epigenetic gene expression switching. The experiments outlined in the proposal will reveal the core of the molecular machinery underlying this fundamental process and elucidate regulatory mechanisms that allow the parasite to translate environmental signals into adaptive switching of clonally variant genes. This will transform our understanding of the molecular mechanisms driving adaptation of this deadly parasite and in the long run might contribute to the design of intervention strategies that P. falciparum is unable to adapt to.
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.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
72074 Tuebingen
Alemania