Projekt

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GermMethylation (ERC-2014-CoG)

Titel Englisch Chromatin and DNA modifications instructed by germline noncoding RNA
Gesuchsteller/in Pillai Ramesh S.
Nummer 166923
Förderungsinstrument Programme
Forschungseinrichtung Département de Biologie Moléculaire Faculté des Sciences Université de Genève
Hochschule Universität Genf - GE
Hauptdisziplin Biochemie
Beginn/Ende 01.06.2016 - 31.05.2021
Bewilligter Betrag 1'743'540.00
Alle Daten anzeigen

Alle Disziplinen (2)

Disziplin
Biochemie
Molekularbiologie

Keywords (4)

piRNA; PIWI; Small RNAs; DNA methylation

Lay Summary (Französisch)

Lead
Les petits ARN appelés Piwi-interacting RNAs (piRNAs) sont massivement exprimés en lignée germinale de l'animal et ils sont essentiels pour la fertilité de tous les animaux examinés. Ils sont présentés à fonctionner dans le cytoplasme et le noyau des cellules germinales à faire taire les éléments transposables cibles. Ce projet examine comment piRNAs guident répression des loci génomiques cible par le recrutement de la chromatine ou méthylation de l'ADN dans le noyau.
Lay summary

Contenu et objectifs du travail de recherche

Depuis les année 2006, lorsque piRNAs ont été décrits pour la première chez les mammifères, le domaine a été actif dans la compréhension de la biogenèse des piRNA. Plusieurs études ont également examiné comment piRNAs médiation destruction de ses cibles d'ARN dans le cytoplasme. Cependant, le mécanisme par lequel piRNAs médiation silençage transcriptionnel dans des systèmes de mammifère ne soit pas connue.

En utilisant des modèles de souris, ce projet se propose d'examiner l'effet direct de piRNAs dans le noyau des cellules germinales de mammifères. Initialement, elle examinera les conséquences d'avoir des cibles génomiques pour piRNAs nucléaires en examinant l'ADN et la chromatine modifications sur le locus génomique cible. Par la suite, il permettra d'identifier la composition d'un tel petit complexe de silençage de l'ARN-guidée. Enfin, il va tenter de caractériser la stabilité des marques de silencieux induites au fil des générations et les facteurs qui l'influencent. Notre recherche fera la lumière sur le rôle mal compris de piRNAs en silence transgénérationnelle dans la lignée germinale de l'animal.

Contexte scientifique et social du projet de recherche

Ce projet aidera à comprendre la base moléculaire de l'une des principales voies de défense du génome agissant dans les génomes des animaux. Elle est susceptible d'avoir un impact majeur sur notre compréhension de la fertilité humaine.

Mots-clés

Fertility, piRNAs, Piwi, epigenetics, DNA methylation

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 22.02.2016

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Publikationen

Zusammenarbeit

Gruppe / Person Land
Formen der Zusammenarbeit
Dr. Ravi Sachidanandam, Mount Senai, New York Vereinigte Staaten von Amerika (Nordamerika)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Dr. Andre VERDEL, University of Grenoble, IAB Frankreich (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Prof. Tokio Tani, University of Kumamoto Japan (Asien)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Dr. Noora Kotaja, University of Turku, Finnland (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
Dr. Andrew McCarthy, EMBL, Grenoble Outstation Frankreich (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation
Dr. Marie-Odile Fauvarque, CEA, Grenoble Frankreich (Europa)
- vertiefter/weiterführender Austausch von Ansätzen, Methoden oder Resultaten
- Publikation

Wissenschaftliche Veranstaltungen

Aktiver Beitrag

Titel Art des Beitrags Titel des Artikels oder Beitrages Datum Ort Beteiligte Personen
Keystone Symposia: Noncoding RNAs: Form, Function, Physiology, Colorado, USA. Feb25-Mar2, 2018 Vortrag im Rahmen einer Tagung YTHDC2 25.02.2018 Keystone, Colorado, Vereinigte Staaten von Amerika Pillai Ramesh S.;
Visiting Professor lecture, University of Kumamoto, Japan, 19th-21st Dec, 2017 Einzelvortrag Noncoding genome 19.12.2017 Kumamoto, Japan Pillai Ramesh S.;
Cold Spring Harbour Asia, RNA modifications and Epitranscriptome, 13th-17th Nov, Suzhou Vortrag im Rahmen einer Tagung RNA modifications in germline 14.11.2017 Suzhou, China Pillai Ramesh S.;
Invited talk at Institute of Biochemistry and Cell Biology, CAS, Shanghai, 13th Nov, 2017 Einzelvortrag RNA modifications 13.11.2017 Shanghai, China Pillai Ramesh S.;
Invited talk at ShanghaiTech University, Shanghai, 10th Nov, 2017 Einzelvortrag RNA methylation in germline 10.11.2017 Shanghai, China Pillai Ramesh S.;
EMBO Course on Noncoding RNAs, Heidelberg, 15th Sept, 2017 Vortrag im Rahmen einer Tagung piRNA biogenesis 15.09.2017 Heidelberg, Deutschland Pillai Ramesh S.;
The Non-Coding Genome - 13 - 16 September 2017 Poster Regulation by the 3→5 RNA helicase YTHDC2 is essential for a successful meiotic program in the mammalian germline. 13.09.2017 Heidelberg, Deutschland Mendel Mateusz;
FEBS 2017 Meeting, Jerusalem, Israel, 10th-15th Sept, 2017 Vortrag im Rahmen einer Tagung RNA methylation in germline biology 10.09.2017 Jerusalem, Israel Pillai Ramesh S.;
IROAST Symposium, University of Kumamoto, Japan, 22-24th March Vortrag im Rahmen einer Tagung Noncoding RNAs in medicine 22.03.2017 Kumamoto, Japan Pillai Ramesh S.;
Visiting Professor lecture, University of Kumamoto, Japan, 21st March Einzelvortrag piRNA biology 21.03.2017 Kumamoto, Japan Pillai Ramesh S.;
6th International Workshop “Noncoding Genome”, Curie, Paris, 1-3rd March Vortrag im Rahmen einer Tagung piRNA biogenesis 01.03.2017 Paris, Frankreich Pillai Ramesh S.;
Visiting Professor lecture, University of Kumamoto, Japan, 19-21st Dec Einzelvortrag piRNA biogenesis 19.12.2016 Kumamoto, Japan Pillai Ramesh S.;
Cell Symposia-Functional RNAs, Guangzhou, China, 6-8th Nov Vortrag im Rahmen einer Tagung piRNA biogenesis 06.11.2016 Guangzhou, China Pillai Ramesh S.;
Invited lecture at State Key Laboratory of Reproductive Medicine, Nanjing Medical University, China, 4th Nov Einzelvortrag piRNA biogenesis 04.11.2016 Nanjing, China Pillai Ramesh S.;
Invited lecture at Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai, China, 3rd Nov Einzelvortrag piRNA biogenesis 03.11.2016 Shanghai, China Pillai Ramesh S.;
EMBL PhD Symosium Einzelvortrag piRNA biogenesis 21.10.2016 Heidelberg, Deutschland Pillai Ramesh S.;
Invited lecture at University of Genoble, France Einzelvortrag piRNA biogenesis 19.09.2016 Grenoble, Frankreich Pillai Ramesh S.;
Villars Symposium 2016-Noncoding RNAs: Function and Evolution, Villars sur Ollon, 12-14 Sept Vortrag im Rahmen einer Tagung piRNA biogenesis 12.09.2016 Villars sur Ollon, Schweiz Pillai Ramesh S.;
EMBO Small RNA course, Trento, Italy, 11-16, June Vortrag im Rahmen einer Tagung piRNA biogenesis 11.06.2016 Trento, Italien Pillai Ramesh S.;


Auszeichnungen

Titel Jahr
Boehringer Ingelheim Fonds PhD Fellowship to Mateusz MENDEL in Sept, 2016 for 2-3 years. 2016

Abstract

Germ cells are entrusted with the task of transmitting the genetic information from one generation to the next. One major threat to germline genome integrity is the mobile genetic elements called transposons. Germline-specific Piwi-interacting RNAs (piRNAs) act as guardians of the genome by silencing transposable elements. The central aims of this proposal are to study how nuclear small RNAs are made and how they function in recruiting DNA methylation to target transposon loci in mammals. Key nucleases involved in piRNA biogenesis are not known. In this proposal, we will characterize the role of two novel nuclease family members in the piRNA biogenesis pathway using biochemical, structural and mouse genetic tools. It will use catalytic-dead mouse mutants of RNA helicases to trap transiently assembled biogenesis and silencing effector machineries in vivo. Since most piRNAs derive from repeat regions, we employ unique artificial piRNA precursors to systematically study piRNA processing steps in insect cell cultures, transgenic fly and mouse models. The use of RNA-crosslinking and deep sequencing strategies will allow us to unambiguously map factor binding sites to these unique reporters. It will aim to biochemically and functionally characterize mammalian piRNA-guided nuclear silencing complexes (RITS). Using artificial reporters and tethering of factors, it will provide direct and unambiguous evidence linking piRNAs to the epigenetic silencing of transposons by DNA methylation in the mammalian genome. Furthermore, it will explore the transgenerational nature of this silencing. Finally, using Cas9 genome editing tools it will examine the role of a set of unique, non-repeat piRNAs whose functions during mouse germ cell development are unknown. Overall, this proposal aims to use interdisciplinary approaches in uncovering the epigenetic role of nuclear germline small RNAs.
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