Descrizione del progetto
I nuovi regolatori cellulari principali per elaborare l’RNA
Gli RNA messaggeri (mRNA) passano dalla fase di trascrizione nel nucleo alla fase di traduzione, seguita dalla fase di decomposizione nel citoplasma. Analogamente, gli RNA ribosomiali (rRNA) migrano attraverso il nucleolo dove interagiscono gradualmente con le proteine robosomiali nell’assemblaggio dei ribosomi funzionali. Molte fasi di elaborazione dell’RNA si verificano in organuli privi di membrana formati dalla separazione di fase liquido-liquido (ad esempio, il nucleolo). Il progetto DDX TRANSIT, finanziato dall’UE, si propone di fornire nuovi spunti alla comprensione dell’elaborazione dell’RNA. Si basa sulla scoperta del ricercatore del progetto secondo cui la famiglia di ATpasi DEAD-box (DDX) sia in realtà la regolatrice principale degli organuli senza membrana che contengono l’RNA. Secondo il progetto, le cellule usano formazioni condensate controllate dalle DDX per stilare una mappa di transizione dell’RNA per il traffico cellulare delle molecole di mRNA e rRNA al fine di controllare l’elaborazione dell’RNA.
Obiettivo
Life ultimately depends on the tight control of gene expression, which requires an ordered and efficient processing of various RNA molecules. Messenger RNAs (mRNAs) bound by a constantly changing coat of passenger proteins - transit from transcription in the nucleus to translation and ultimately decay in the cytoplasm. Similarly, ribosomal rRNAs migrate through the nucleolus where they gradually en-counter ribosomal proteins to assemble functional ribosomes. Still, we know very little about the pro-cesses that orchestrate this flux of RNA in a temporal and spatial manner.
Intriguingly, many RNA processing steps occur in membraneless organelles formed by liquid-liquid phase separation, e.g. nuclear speckles or the nucleolus, but the function of condensate formation in RNA processing is not known. I have discovered that the family of DEAD-box ATPases (DDXs) are master regulators of RNA-containing membraneless organelles, from bacteria to man. DDXs use their low-complexity domains and ATPase activity to regulate condensate dynamics and RNA flux through these compartments.
I propose that cells use DDX-controlled condensate stations to establish an RNA transit map to reg-ulate the cellular flux of mRNA and rRNA molecules and to spatially and temporally control RNA pro-cessing. In three work packages, I will (1) characterize central DDXs that control mRNA flux and use DDX mutants as unique tools to map passenger protein changes along the life of an mRNA; (2) charac-terize how DDXs regulate the formation of the phase-separated nucleolar environment and facilitate the flux of rRNA during ribosome assembly; (3) dissect how DDX condensates function as biomolecular filters to selectively enrich or exclude proteins, and how selectivity contributes to the remodeling of the RNA protein coat and directional RNA flux.
Our research will provide key novel insight into our understanding of RNA processing and uncover novel layers of gene expression regulation.
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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4051 Basel
Svizzera