Capturing the dynamic epigenome using single molecule and single cell approaches

使用单分子和单细胞方法捕获动态表观基因组

基本信息

  • 批准号:
    10392269
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.95万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-08-01 至 2025-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Abstract: Our bodies consist of billions of genetically identical cells that can exhibit distinct phenotypic or epigenetic states. The covalent and reversible modification of histones enables cells to establish heritable gene expression patterns without altering their genetic blueprint. Epigenetic mechanisms that control gene expression are essential to maintain cellular identity and program multicellular differentiation. Histone H3 lysine 9 methylation (H3K9me) is associated with transcription silencing and heterochromatin formation. Fission yeast (S. pombe) has a minimalist heterochromatin architecture that is amenable to high-throughput genetics and biochemistry. A trio of conserved proteins regulates heterochromatin, which includes, 1) an H3K9me specific ''writer,'' Clr4Suv39h that catalyzes H3K9me 2) an H3K9me specific ''reader,'' Swi6HP1 that binds to H3K9me chromatin and silences transcription and, 3) an H3K9me specific ''eraser,'' Epe1JmjC, that opposes heterochromatin assembly and epigenetic inheritance. Fusing Clr4 to the tetracycline-inducible TetR DNA binding domain facilitates rapid and reversible control of heterochromatin assembly. My lab’s innovative genetic strategy has enabled us to identify chromatin-associated factors with unique roles that are restricted to heterochromatin maintenance. During the summer research experience supported by the supplement award, the undergraduate student will focus on generating new protein variants using a PCR based mutagenesis approach to identify alleles that enhance or suppress epigenetic inheritance. The research experience is designed to promote the technical, operation and professional skills of the candidate. The research experience is also aligned with the candidate’s future career aspirations to be a part of the biomedical workforce and pursue a graduate education. Furthermore,all of the scientific goals described here are fully consistent with the proposed research directions of the parent award.
摘要: 我们的身体由数十亿个基因相同的细胞组成,这些细胞可以表现出不同的表型或表观遗传 states.组蛋白的共价和可逆修饰使细胞能够建立遗传基因 而不改变它们的基因蓝图。控制基因的表观遗传机制 表达对于维持细胞身份和程序多细胞分化是必需的。组蛋白H3赖氨酸 9甲基化(H3K9me)与转录沉默和异染色质形成相关。裂殖酵母 (S.粟酒裂殖酵母)具有最低限度的异染色质结构,其适合于高通量遗传学, 生物化学三种保守蛋白调节异染色质,包括:1)H3K9me特异性 2)H3K9me特异性“阅读器”,结合H3K9me的Swi6HP 1 3)H3K9me特异性的“擦除器”Epe1JmjC,它与H3K9me的转录相反, 异染色质装配和表观遗传。Clr4与四环素诱导的TetR DNA的融合 结合结构域促进异染色质装配的快速和可逆控制。我的实验室很创新 遗传策略使我们能够识别具有独特作用的染色质相关因子,这些因子仅限于 异染色质维持在由补充奖支持的夏季研究体验期间, 本科生将专注于使用基于PCR的诱变产生新的蛋白质变体 方法来确定等位基因,增强或抑制表观遗传。研究经验是 旨在促进候选人的技术,操作和专业技能。的研究经验 也符合候选人未来的职业抱负,成为生物医学劳动力的一部分, 攻读研究生教育。此外,这里描述的所有科学目标都完全符合 家长奖的研究方向。

项目成果

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