Systems biology of cambium differentiation in Arabidopsis thaliana L.

拟南芥形成层分化的系统生物学。

基本信息

项目摘要

Revealing principles of cell fate determination in multicellular organisms is one fundamental goal in biological studies. Finding out how a single cell takes over special functions by interacting with other cells is challenging and requires comprehensive studies on cell-to-cell communication and the response of intracellular gene networks. An instructive example is radial growth of plant growth axes, a process which is based on the activity of the cambium, a bifacial stem cell niche generating both xylem and phloem tissues in opposite directions. In this project, we will leverage the unique properties of radial plant growth and identify regulators which determine the bifacial character of the cambium. This will be done by following a hypothesis-driven systems biology approach integrating and mining omics data, mathematical modelling and experimental verification of in silico predictions. As a unique readout for cambium organization we will use a recently generated Arabidopsis thaliana pPXY:CFP pSMXL5:YFP promoter reporter line with complementary promoter activities visualizing the bifacial organization of the cambium. High-throughput image analysis techniques together with mathematical modelling will be used to analyse reporter dynamics in distinct experimental conditions predicted to be informative in our theoretical studies. Moreover, bioinformatic analysis of PXY and SMXL5 regulatory promoter regions supported by functional promoter analysis will identify key regulators upstream of those highly specific protophloem and protoxylem markers. Large scale data analysis will furthermore foster the identification of regulators, their potential targets and cross-talks with decisive hormone signalling pathways. Collectively, we envisage that the combination of state-of-the-art experimental and systems biology tools will identify fundamental mechanisms of stem cell niche regulation and the accumulation of biomass in plants and beyond.
揭示多细胞生物的细胞命运决定原理是生物学研究的一个基本目标。找出单个细胞如何通过与其他细胞相互作用来接管特殊功能是具有挑战性的,需要对细胞间通信和细胞内基因网络的反应进行全面的研究。一个具有指导意义的例子是植物生长轴的径向生长,这一过程基于形成层的活动,形成层是一种双面干细胞生态位,在相反的方向上产生木质部和韧皮部组织。在这个项目中,我们将利用植物径向生长的独特特性,并确定决定形成层双面特征的调节因子。这将通过遵循假设驱动的系统生物学方法来完成,该方法集成和挖掘组学数据、数学建模和计算机预测的实验验证。作为形成层组织的独特读取器,我们将使用最近生成的拟南芥pPXY:CFP pSMXL5:YFP启动子报告线和互补启动子活性来可视化形成层的双面组织。高通量图像分析技术与数学建模将用于分析不同实验条件下的报告动态,预测在我们的理论研究中提供信息。此外,在功能启动子分析的支持下,对PXY和SMXL5调控启动子区域进行生物信息学分析,将确定这些高度特异性的原皮部和原木质部标记上游的关键调控因子。大规模数据分析将进一步促进监管机构的识别,他们的潜在目标和决定性激素信号通路的交叉对话。总的来说,我们设想结合最先进的实验和系统生物学工具将确定干细胞生态位调节和植物内外生物量积累的基本机制。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Thomas Greb其他文献

Professor Dr. Thomas Greb的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Thomas Greb', 18)}}的其他基金

Decoding Concepts of Multi-Cellularity and Growth Dynamics
解码多细胞性和生长动态的概念
  • 批准号:
    289464874
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Heisenberg Professorships
Decoding the Lateral Expansion of Plant Stems
解码植物茎的横向扩展
  • 批准号:
    255845630
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Decoding Concepts of Multi-Cellularity and Growth Dynamics
解码多细胞性和生长动态的概念
  • 批准号:
    255841688
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Heisenberg Fellowships
The role of SMXL7 in plant vessel formation
SMXL7 在植物导管形成中的作用
  • 批准号:
    541639494
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Determining mechanisms of phloem formation
确定韧皮部形成的机制
  • 批准号:
    491459000
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Quantitative analysis of the cellular growth dynamics during lateral plant growth
植物侧生过程中细胞生长动力学的定量分析
  • 批准号:
    356728708
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units

相似国自然基金

组蛋白乙酰化修饰ATG13激活自噬在牵张应力介导骨缝Gli1+干细胞成骨中的机制研究
  • 批准号:
    82370988
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Journal of Integrative Plant Biology
  • 批准号:
    31024801
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Computational Methods for Analyzing Toponome Data
  • 批准号:
    60601030
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    17.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

CAREER: Hybridization and radiation: Integrating across phylogenomics, ancestral niche evolution, and pollination biology
职业:杂交和辐射:系统基因组学、祖先生态位进化和授粉生物学的整合
  • 批准号:
    2337784
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Postdoctoral Fellowship: STEMEdIPRF: Understanding instructor and student concepts of race to measure the prevalence of race essentialism in biology education
博士后奖学金:STEMEdIPRF:了解教师和学生的种族概念,以衡量生物教育中种族本质主义的流行程度
  • 批准号:
    2327488
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Conference: 2024 Mammalian Synthetic Biology Workshop
会议:2024年哺乳动物合成生物学研讨会
  • 批准号:
    2412586
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Conference: Travel Grant for the 28th Annual International Conference on Research in Computational Molecular Biology (RECOMB 2024)
会议:第 28 届计算分子生物学研究国际会议 (RECOMB 2024) 旅费补助
  • 批准号:
    2414575
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: REU Site: Summer Undergraduate Research Program in RNA and Genome Biology (REU-RGB)
合作研究:REU 网站:RNA 和基因组生物学暑期本科生研究计划 (REU-RGB)
  • 批准号:
    2349255
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
REU Site: Nature's machinery through the prism of Physics, Biology, Chemistry and Engineering
REU 网站:通过物理、生物、化学和工程学的棱镜观察自然的机器
  • 批准号:
    2349368
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Biology Meets Engineering: Expanding Transdisciplinary STEM Education
生物学与工程学的结合:扩展跨学科 STEM 教育
  • 批准号:
    2342578
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
NSF Postdoctoral Fellowship in Biology: Investigating a Novel Circadian Time-Keeping Mechanism Revealed by Environmental Manipulation
美国国家科学基金会生物学博士后奖学金:研究环境操纵揭示的新型昼夜节律机制
  • 批准号:
    2305609
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship Award
NSF Postdoctoral Fellowship in Biology: Chironomid Bioturbation at Future High Temperature Scenarios and its Effect on Nutrient Fluxes and Bacterial Activity
NSF 生物学博士后奖学金:未来高温场景下的摇蚊生物扰动及其对营养通量和细菌活性的影响
  • 批准号:
    2305738
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship Award
NSF Postdoctoral Fellowship in Biology: Understanding the role of dietary toxins in shaping microbial community dynamics in the gut
NSF 生物学博士后奖学金:了解膳食毒素在塑造肠道微生物群落动态中的作用
  • 批准号:
    2305735
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship Award
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了