Revealing the mechanism of replication initialization with a sequential microscopy-based approach

使用基于顺序显微镜的方法揭示复制初始化的机制

基本信息

  • 批准号:
    431471305
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Fellowships
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2018-12-31 至 2020-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Before cell division, each mitotic cell has to create an exact duplicate of its DNA to ensure genome stability and the faithful transmission of the full genetic information. Incomplete or excessive DNA replication could otherwise severely diminish the viability of the daughter cells. In eukaryotes, DNA replication takes place at specific nuclear locations during distinct time intervals. This regulation is linked to the chromatin conformation, but the exact mechanisms are yet poorly understood.Replication of eukaryotic genomes is initiated at thousands of genomic segments in parallel, so-called origins of replication. In a single cell, only a subset of these origins is used while all origins can initiate replication when looking at a population of cells. As a consequence, a large cell-to-cell variability in the origin usage exists and a study of the mechanisms controlling replication initiation would considerably profit from the use of single-cell techniques. Interestingly, despite this flexibility, replication domains emerge as 0.5-1 Mb regions of DNA duplicated at the same time and spanning several active origins. This synchronicity implies mechanisms to simultaneously activate several origins. The prevalent model predicts that the underlying chromatin conformation brings origins into spatial proximity which results in their synchronous activation. However, directly testing this model so far was not possible due to technological limitations.Here, I propose to use a super-resolution microscope (in particular 3D-STED) together with Hi‑M, a method recently developed by the host lab that permits the sequence-specific, sequential labeling and imaging of all potential origins in a replication domain (~20 in a 150-500 nm sized cluster). This unique approach will allow us to determine the position of the origins with nanometric resolution and to correlate their distribution with the overall chromatin conformation in a replication domain in mouse cells. The proposed project will permit a direct observation of the spatial organization of all potential origins in a replication domain, while origin activation takes place. Gaining a deeper insight into the role of chromatin conformation on origin organization will help to better understand the regulation of genome replication, a vital process for life.
在细胞分裂之前,每个有丝分裂细胞必须创建其DNA的精确副本,以确保基因组稳定性和完整遗传信息的忠实传输。不完全或过度的DNA复制可能会严重降低子细胞的活力。在真核生物中,DNA复制在不同的时间间隔内发生在特定的核位置。这种调控与染色质构象有关,但确切的机制尚不清楚。真核生物基因组的复制起始于数千个平行的基因组片段,即所谓的复制起点。在单个细胞中,只有这些起点的一个子集被使用,而当观察细胞群体时,所有起点都可以启动复制。因此,一个大的细胞到细胞的变异性的起源使用存在和控制复制起始的机制的研究将大大受益于使用单细胞技术。有趣的是,尽管有这种灵活性,复制结构域作为同时复制的DNA的0.5-1 Mb区域出现,并跨越几个活性起点。这种同步性意味着同时激活几个起源的机制。流行的模型预测,潜在的染色质构象带来的起源空间接近,导致它们的同步激活。然而,由于技术限制,目前还无法直接测试该模型。在这里,我建议使用超分辨率显微镜(特别是3D-STED)和Hi-M,Hi-M是宿主实验室最近开发的一种方法,可以对复制结构域中的所有潜在起点(150-500 nm大小的簇中约20个)进行序列特异性、顺序标记和成像。这种独特的方法将使我们能够以纳米分辨率确定起点的位置,并将它们的分布与小鼠细胞中复制结构域中的整体染色质构象相关联。拟议的项目将允许直接观察复制域中所有潜在原点的空间组织,而原点激活发生。深入了解染色质构象在起源组织中的作用将有助于更好地理解基因组复制的调控,这是生命的重要过程。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Cis-regulatory chromatin loops arise before TADs and gene activation, and are independent of cell fate during early Drosophila development
  • DOI:
    10.1038/s41588-021-00816-z
  • 发表时间:
    2021-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    30.8
  • 作者:
    Espinola, Sergio Martin;Gotz, Markus;Nollmann, Marcelo
  • 通讯作者:
    Nollmann, Marcelo
{{ 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 }}

Dr. Markus Götz其他文献

Dr. Markus Götz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 }}

相似国自然基金

CBP/p300-HADH轴在基础胰岛素分泌调节中的作用和机制研究
  • 批准号:
    82370798
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
糖尿病ED中成纤维细胞衰老调控内皮细胞线粒体稳态失衡的机制研究
  • 批准号:
    82371634
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TIPE2调控巨噬细胞M2极化改善睑板腺功能障碍的作用机制研究
  • 批准号:
    82371028
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PRNP调控巨噬细胞M2极化并减弱吞噬功能促进子宫内膜异位症进展的机制研究
  • 批准号:
    82371651
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
生物钟核受体Rev-erbα在缺血性卒中神经元能量代谢中的改善作用及机制研究
  • 批准号:
    82371332
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
慢性炎症诱发骨丢失的机制及外泌体靶向治疗策略研究
  • 批准号:
    82370889
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
5'-tRF-GlyGCC通过SRSF1调控RNA可变剪切促三阴性乳腺癌作用机制及干预策略
  • 批准号:
    82372743
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
超声驱动压电效应激活门控离子通道促眼眶膜内成骨的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371103
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
骨髓ISG+NAMPT+中性粒细胞介导抗磷脂综合征B细胞异常活化的机制研究
  • 批准号:
    82371799
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
配子生成素GGN不同位点突变损伤分子伴侣BIP及HSP90B1功能导致精子形成障碍的发病机理
  • 批准号:
    82371616
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Molecular mechanism of TRIM25 and ZAP mediated antiviral inhibition of arenavirus replication
TRIM25和ZAP介导的抗病毒抑制沙粒病毒复制的分子机制
  • 批准号:
    2885907
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
In vivo relevance of the Schlafen-mediated innate immune mechanism in flavivirus infection
黄病毒感染中 Schlafen 介导的先天免疫机制的体内相关性
  • 批准号:
    10629718
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Emerging mechanisms of viral gene regulation from battles between host and SARS-CoV-2
宿主与 SARS-CoV-2 之间的战斗中病毒基因调控的新机制
  • 批准号:
    10725416
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Investigate Host Gene Isoforms Contributing to HIV Persistence in Cocaine Users
研究导致可卡因吸食者中艾滋病毒持续存在的宿主基因亚型
  • 批准号:
    10788990
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Small molecules targeting RuvBL complex for triple negative breast cancer
靶向 RuvBL 复合物的小分子治疗三阴性乳腺癌
  • 批准号:
    10751401
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms of response and resistance to KRAS inhibition in pancreatic cancer
胰腺癌中 KRAS 抑制的反应和耐药机制
  • 批准号:
    10566224
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanism and regulation of chromosome replication
染色体复制的机制和调控
  • 批准号:
    MC_UU_00035/3
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Intramural
Identification of the gene controlling murine retrovirus in YBR mice
YBR小鼠体内控制鼠逆转录病毒的基因的鉴定
  • 批准号:
    10724724
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Determining the mechanism for YAP1 activation by HPV E7 in oropharyngeal carcinoma
确定口咽癌中 HPV E7 激活 YAP1 的机制
  • 批准号:
    10606110
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Developing Cyclopeptide Nef Inhibitors to Facilitate HIV-1 Eradication
开发环肽 Nef 抑制剂以促进 HIV-1 根除
  • 批准号:
    10759561
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了