Measuring genome organization during stem cell differentiation with super-resolution microscopy
Measuring genome organization during stem cell differentiation with super-resolution microscopy
批准号:
422857584
负责人:
Dr. Hartmann Harz
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Priority Programmes
财政年份:
2019
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2018-12-31 至 2023-12-31
中文摘要
在发育和分化过程中,细胞特性的建立、维持和变化由复杂的信号通路控制,其中包括细胞因子的相互作用和表观遗传修饰。越来越多的证据表明,除了研究良好的DNA和组蛋白修饰外,空间基因组结构也可能有助于定义单个细胞的身份和潜力的整体表观遗传信息内容。我们现在希望系统地研究早期发育过程中基因组组织的变化,其中全基因组转录的变化伴随着特定的表观遗传变化。对于已定义的干细胞培养系统,我们想要重述从原始的多能性到启动的多能性以及随后的细胞分化的定义步骤。我们将专注于Nanog多能性基因簇的基因组组织,并使用改进的荧光杂交方案测量干细胞分化过程中凝聚水平的变化和调节元件(增强子和启动子)之间的远程相互作用,并使用超分辨率显微镜测量活细胞。这种微观方法不能达到构象捕获方法(如HIC)的分子分辨率,但提供了物理距离和单细胞分辨率。此外,自动化高通量显微镜能够识别稀有细胞群体以及与形态特征和生理状态的功能联系。我们将引入特定的突变来剖析顺式作用的DNA序列元件在调节Nanog多能性基因簇的活性和空间组织中的作用。同时,我们将研究反式作用的表观遗传因子(Dnmts、Tets和HMT)及其在局部基因组浓缩、折叠和活性中的作用。我们的研究应该补充这一优先项目的其他方法学方法,并有助于阐明空间基因组结构在早期发育和细胞分化中的作用和调节。
英文摘要
The establishment, maintenance and change of cellular identities during development and differentiation is controlled by complex signaling pathways that include interactions of cellular factors and epigenetic modifications. There is growing evidence that in addition to the well-studied DNA and histone modifications also spatial genome architecture might contribute to the overall epigenetic information content that defines the identity and potential of individual cells.We now want to systematically investigate changes in genome organization during early development where changes in genome-wide transcription are accompanied by specific epigenetic changes. With defined stem cell culture systems, we want to recapitulate the defined steps from naïve pluripotency to primed pluripotency and subsequent cellular differentiation. We will focus on the genome organization of the Nanog pluripotency gene cluster and measure changes in condensation levels and long-range interactions between regulatory elements (enhancers and promoters) during stem cell differentiation using refined fluorescent hybridization protocols and live cell measurements with super-resolution microscopy. This microscopic approach does not reach the molecular resolution of conformation capture methods (like e.g. HiC) but provides physical distances and single cell resolution. Moreover, automated high-throughput microscopy enables the identification of rare cell populations and functional links with morphological features and physiological states. We will introduce specific mutations to dissect the role of cis-acting DNA sequence elements in regulating the activity and spatial organization of the Nanog pluripotency gene cluster. In parallel we will study trans-acting epigenetic factors (DNMTs, TETs and HMT) and their role in local genome condensation, folding and activity. Our study should complement other methodological approaches of this priority program and should help to elucidate the role and regulation of spatial genome architecture during early development and cellular differentiation.
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Richtungswachstum embryonaler Neurone des Hühnerspinalganglions in Gradienten excitatorischer Neurotransmitter
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批准号:5178130
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项目类别:Research Grants
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资助金额:$0.0万
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财政年份:1999
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负责人:Dr. Hartmann Harz
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依托单位:
国内基金
海外基金
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雷特综合症致病蛋白MeCP2在DNA损伤修复中的功能及分子机制研究
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批准号:32070780
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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:刘红美
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依托单位:
组蛋白去乙酰化酶SirT7翻译后修饰及其在调控肿瘤耐药中的作用研究
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批准号:32070770
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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:孙莲慧
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依托单位:
新的FANCM关联蛋白复合物FMAP150-FMAP160调控FANCM修复停滞复制叉的作用及机制
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批准号:32070716
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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:ZHIJIANG YAN
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依托单位:
激活SENP1-Sirt3轴改善线粒体健康对延缓衰老的作用与机制研究
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批准号:92049113
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2020
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负责人:王田实
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依托单位:
小鼠Pold4介导的基因组稳定性在肺癌发生发展中的功能和机制研究
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批准号:31900512
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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:2019
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负责人:周忠诚
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依托单位:
DNA损伤诱导的KIFC1磷酸化介导肿瘤耐药和复发的机制及策略研究
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批准号:31970720
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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:范广建
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依托单位:
果蝇新基因dNKAP调控R-loop水平和基因组稳定性的分子机制及其在肿瘤发生中的功能研究
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批准号:31970668
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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:戈万忠
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依托单位:
KLF14翻译后修饰及其在调控肿瘤细胞死亡中的作用研究
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批准号:31970736
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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:王传贵
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依托单位:
XPF蛋白的乙酰化修饰在DNA损伤修复中的功能与作用机制研究
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批准号:31970664
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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:刘婷
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依托单位:
有丝分裂检查点激酶对遗传稳定性的维持及其在癌症中的失调
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批准号:31871361
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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:2018
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负责人:Jungseog Kang
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依托单位: