Nanoscale structure and dynamics of nucleosome arrays assembled on DNA templates with physiologically relevant sequences
Nanoscale structure and dynamics of nucleosome arrays assembled on DNA templates with physiologically relevant sequences
批准号:
2123637
负责人:
Yuri Lyubchenko
金额:
$65.0万
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2021
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2021-08-15 至 2024-07-31
中文摘要
染色质动力学定义了染色质如何组装成更高级的结构及其功能。然而,组装机制的分子细节仍不清楚,包括DNA序列在染色质组织中的作用,特别是核小体的相互作用。这项研究将通过检测DNA序列对染色质结构、动力学和功能之间相互作用的影响来解决这一知识差距。该项目还有助于将科学和技术进步融入研究生和本科生教育。例如,DNA和单分子生物物理学的概念被纳入一门生物物理化学课程,这项研究为大学各级学生提供了培训机会。PI也是州EPSCoR委员会的成员,并参与了为初中生提供STEM浓缩活动的内布拉斯加州青年科学家(YNS)计划。核小体之间的相互作用是决定染色质组装和功能的基本属性。这个项目检验的中心假设是,DNA序列是核小体之间相互作用的关键因素,它们组装成更高级别的结构。纳米尺度的结构研究将由单分子高速原子力显微镜(AFM)进行,以研究DNA序列在正则核小体相互作用中的作用,在着丝粒核小体构象动力学中的作用,以及在正则核小体阵列和着丝粒核小体阵列的高阶结构组装中的作用。这些成果将在不同的组织水平上推进染色质结构和动力学的知识,并对功能产生新的见解。该项目由生物科学局分子和细胞生物科学部的遗传机制和分子生物学计划联合资助。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
Chromatin dynamics define how chromatin assembles into higher order structures and its function. However, molecular details of the assembly mechanism remain unexplained, including the role of DNA sequence in chromatin organization, specifically the interactions of nucleosomes. The research will address this gap in knowledge by examining the effects of DNA sequence on the interplay between chromatin structure, dynamics and function. This project also facilitates integration of scientific and technological advances in graduate and undergraduate student education. For example, the concepts of DNA and single molecule biophysics are incorporated into a biophysical chemistry course, and the research offers training opportunities for students at all levels in the university. The PI is also a member of the state EPSCoR committee and participates in the Young Nebraska Scientists (YNS) program that provides STEM enrichment activities for middle and high school students.Interaction between nucleosomes is a fundamental property that defines the assembly and function of chromatin. The central hypothesis examined in this project is that DNA sequence is a critical factor in the interactions between nucleosomes and their assembly into higher order structures. Nanoscale structural studies will be conducted by single-molecule high-speed atomic force microscopy (AFM) to address the role of DNA sequence in canonical nucleosome interactions, in the conformational dynamics of centromere nucleosomes, and in the assembly of higher order structures of canonical and centromere nucleosome arrays. The outcomes will advance the knowledge of chromatin structure and dynamics at different levels of organization and yield new insights into function.This project is jointly funded by the Genetic Mechanisms and Molecular Biophysics programs of the Molecular and Cellular Biosciences Division in the Biological Sciences Directorate.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
期刊论文(6)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
DOI:
10.1021/acs.jpcb.2c05321
发表时间:
2022-12-14
期刊:
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B
影响因子:
3.3
作者:
[Wang,Yaqing, Stormberg,Tommy, Lyubchenko,Yuri L.]
通讯作者:
Lyubchenko,Yuri L.
The 6th Midwest Single Molecule Workshop; August, 2020; Omaha Nebraska
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批准号:2012136
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$2.53万
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财政年份:2020
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负责人:Yuri Lyubchenko
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依托单位:
Collaborative Research: Theoretical and Experimental Investigation of Molecular Mechanism of DNA Synaptic Complex Assembly and Dynamics
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批准号:1941049
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$66.92万
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财政年份:2020
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负责人:Yuri Lyubchenko
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依托单位:
Nanoscale Structure and Dynamics of Chromatin
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批准号:1515346
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$62.0万
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财政年份:2015
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负责人:Yuri Lyubchenko
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依托单位:
Single Molecule Studies of Recombinational DNA Structure and Dynamics
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批准号:0615590
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$0.0万
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财政年份:2006
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负责人:Yuri Lyubchenko
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依托单位:
SGER - Atomic Force Microscopy System with Single Molecule Fluorescence Capabilites
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批准号:0100828
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$9.98万
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财政年份:2000
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负责人:Yuri Lyubchenko
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依托单位:
Integrated AFM-optical Microscope (Bioscope) for Molecular and Cell Biology
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批准号:0070356
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$7.57万
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财政年份:2000
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负责人:Yuri Lyubchenko
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依托单位:
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Rh-N4位点催化醇类氧化反应的微观机制与构效关系研究
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批准号:22302208
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30.00万元
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批准年份:2023
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负责人:王翔
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依托单位:
体内亚核小体图谱的绘制及其调控机制研究
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批准号:32000423
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:温增麒
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依托单位:
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批准号:32070612
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项目类别:面上项目
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批准年份:2020
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负责人:李兴旺
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依托单位:
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批准号:32060597
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2020
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负责人:张连虎
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依托单位:
CTCF/cohesin介导的染色质高级结构调控DNA双链断裂修复的分子机制研究
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批准号:32000425
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:寿佳
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依托单位:
一个全基因组尺度示踪染色质环重新生成的方法
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批准号:32070611
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2020
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负责人:徐晨欢
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依托单位:
多层次纳米叠层块体复合材料的仿生设计、制备及宽温域增韧研究
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批准号:51973054
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2019
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负责人:王建锋
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依托单位:
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批准号:31970585
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:卞迁
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依托单位:
骨髓间充质干细胞成骨成脂分化过程中染色质三维构象改变与转录调控分子机制研究
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批准号:31960136
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2019
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负责人:滕兆伟
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依托单位:
染色质三维结构等位效应的亲代传递研究
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批准号:31970586
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:彭城
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依托单位: