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Alternative Splicing Codes for Synaptic Specificity

Description du projet

L’épissage alternatif peut augmenter la diversité des étiquettes de reconnaissance qui sous-tendent la spécificité synaptique

On estime que le cerveau humain compte plus de 100 000 milliards de connexions synaptiques par lesquelles deux neurones communiquent entre eux. Nous ignorons encore largement comment les neurones parviennent à «raccorder» correctement les réseaux neuronaux complexes qui sous-tendent les fonctions cérébrales. Les étiquettes de reconnaissance, ou étiquettes de chimioaffinité, font l’objet d’une attention croissante. Toutefois, le nombre limité de gènes codant pour des protéines dans le génome humain réduit la diversité moléculaire probablement nécessaire pour les étiquettes spécifiques à un type de cellule. En utilisant une famille de récepteurs très diversifiée chez la souris, le projet SPLICECODE, financé par le CER, étudiera l’hypothèse selon laquelle l’épissage alternatif de l’ARN est un mécanisme central pour l’amplification de la diversité moléculaire dans les étiquettes de reconnaissance et leur rôle dans la spécificité synaptique.

Objectif

Neuronal networks represent an impressive example of highly organized complex systems. Sperry postulated that selective neuronal connectivity is achieved by chemoaffinity labels. Several such labels for axon guidance and topographic mapping have been defined. However, until recently, molecules that direct the recognition of synaptic partners and functional specification of synapses have remained obscure.

Chemoaffinity tags are envisioned to provide a recognition code that would encompass the recognition of self versus non-self, recognition of sister cells, and recognition of appropriate and inappropriate synaptic partners. Key parameters that determine the function of recognition systems are the diversity (number of independently recognizable tags), the repertoires of recognition tags in a cell population, and the contribution of tags to selective interactions. The finite number of protein-coding genes in the human genome severely limits the genetic resources that can be employed for generating molecular diversity. In this project we will test the hypothesis that alternative splicing is a central mechanism for the amplification of molecular diversity in recognition tags and their role in synaptic specificity. We will implement novel mass-spectrometry and sequencing methods to define molecular diversity of a highly diversified receptor family in mice. We will unravel the logic of receptor repertoires across cell populations and test the importance of cell type-specific alternative splicing programs for synaptic specificity.

The focus of this project on cell-type specific alternative splicing advances a new dimension in neuronal transcriptomics. Discoveries and technical innovations made in this work should be applicable to molecular studies of recognition events in any system. Finally, human genetic studies link mutations in the gene families explored here to autism. Thus, insights from this work will facilitate analysis of the pathophysiology of this disorder.

Régime de financement

ERC-ADG - Advanced Grant

Institution d’accueil

UNIVERSITAT BASEL
Contribution nette de l'UE
€ 2 496 460,00
Adresse
PETERSPLATZ 1
4051 Basel
Suisse

Voir sur la carte

Région
Schweiz/Suisse/Svizzera Nordwestschweiz Basel-Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 2 496 460,00

Bénéficiaires (1)