Project

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Plant Chromatin Remodeling

English title Plant Chromatin Remodeling
Applicant Bischof Sylvain
Number 176957
Funding scheme SNSF Professorships
Research institution Institut für Pflanzen- und Mikrobiologie Universität Zürich
Institution of higher education University of Zurich - ZH
Main discipline Molecular Biology
Start/End 01.01.2019 - 31.12.2022
Approved amount 1'587'252.00
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Keywords (5)

Molecular biology; Fundamental science; Genome regulation; DNA compaction; Epigenetics

Lay Summary (French)

Lead
Recherche fondamentale en biologie moléculaireRégulation du génomeCompaction de l'ADNEpigénétique
Lay summary

Tout être vivant est composé d’une à plusieurs milliards d'unités structurelles et fonctionnelles fondamentales appelées “cellules”. Chaque cellule contient l’ensemble des informations nécessaires à son bon fonctionnement sous forme d’ADN. Dans un organisme pluricellulaire, comme par exemple les animaux (dont l’homme) ou les plantes, l’ensemble des cellules contiennent une copie identique du code génétique, également appelé génome. L’activation ou la répression de différentes parties du génome lors de stades développementaux précis, ou sous l’effet de stress environnementaux, sont essentielles a la définition identitaire et fonctionnelle de chacune des cellules composant ces organismes pluricellulaires. Des mécanismes moléculaires complexes contrôlent ces mécanismes, indispensables a l’homéostasie de tout être vivant. L’ensemble de ces mécanismes consiste en l’épigénétique.

La recherche proposée vise à comprendre le fonctionnement des mécanismes moléculaires fondamentaux qui dirigent l’activation et la répression du génome. Plus précisément, ce projet se concentre sur un aspect structurel de cette régulation. La compaction des molécules d’ADN, dont la taille se compte en mètre, est indispensable à son maintien dans le noyau cellulaire, dont la taille se compte en micromètre. Des protéines structurelles, appelées histones, servent de points d’ancrages autours desquels les molécules d’ADN s’enroulent, déterminant ainsi le degré de compaction, qui est proportionnel au degré d’activation d’une région précise du génome.

Comprendre le fonctionnent précis des histones est donc indispensable à la compréhension générale de la régulation du génome, et donc à la fonctionnalité de la cellule. Les découvertes de biologie moléculaire fondamentale de ce projet de recherche vont donc, à long terme, impacter le développement de nouvelles méthodes appliquées aux domaines médicaux et agronomiques.

Direct link to Lay Summary Last update: 25.11.2018

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Publications

Publication
Chimeric Activators and Repressors Define HY5 Activity
BischofSylvain, Chimeric Activators and Repressors Define HY5 Activity, in Plant Cell, 32(4), 793-794.
Life is Sweeter with Trehalose 6-Phosphate
BischofSylvain, Life is Sweeter with Trehalose 6-Phosphate, in Plant Cell, 32(6), 1784-1785.
LIKE SEX4 1 Acts as a β-Amylase-Binding Scaffold on Starch Granules during Starch Degradation
BischofSylvain, SchreierTina, ZeemanSamuel, LIKE SEX4 1 Acts as a β-Amylase-Binding Scaffold on Starch Granules during Starch Degradation, in Plant Cell, 31(9), 2169-2186.
Remodeling Chromatin in an ARID Environment
BischofSylvain, Remodeling Chromatin in an ARID Environment, in Plant Cell, 32(7), 2063-2064.
The characterization of Mediator 12 and 13 as conditional positive gene regulators in Arabidopsis.
Bischof Sylvain, Liu Qikun, Jacobsnen Steve, The characterization of Mediator 12 and 13 as conditional positive gene regulators in Arabidopsis., in Nature Communication, 3(11), 2798.
Which Factors Control Starch Granule Initiation?
BischofSylvain, Which Factors Control Starch Granule Initiation?, in Plant Cell, 32(8), 2449-2450.

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Eva Freisinger/University of Zürich Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Research Infrastructure
- Exchange of personnel
Martin Groth/Helmholz Institut Germany (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Functional Genomics Center Zürich Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Research Infrastructure
Célia Baroux/University of Zürich Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Beat Keller/University of Zürich Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Exchange of personnel
Laboratory of Dr. Jeffery Long / University of California at Los Angeles United States of America (North America)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
Alessandro Sartori/University of Zürich Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Research Infrastructure
Kirsten Bomblies/ ETH Zürich Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Exchange of personnel

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
Frühlingsfest 2019, Botanischer Garten, University of Zürich Individual talk Erklärung der Forschung am Institut für Pflanzen und Mikrobiologie 28.04.2019 Zürich, Switzerland Bischof Sylvain;


Associated projects

Number Title Start Funding scheme
164674 ATRX and Gene Silencing in Arabidopsis 01.10.2016 Return CH Advanced Postdoc.Mobility

Abstract

Condensation of the genome is essential for Eukaryotic life and is primarily accomplished by wrapping DNA around nucleosomes. Nucleosomes constitute the basic repetitive unit of chromatin and consist of an octameric core compromising two copies of each histones H2A, H2B, H3 and H42. Nucleosome positioning and stability are major determinants controlling chromatin structure and thus almost all cellular functions. This project will characterize a newly discovered chromatin remodeling complex associated with the histone variant H3.3 in the model plant Arabidopsis. Deposition of H3.3 controls cell proliferation, cell division and cell faith and is therefore essential for proper animal and plant development. Despite its importance, the molecular mechanisms guiding H3.3 incorporation remain not fully understood. The proposed work will shed light on the pathways controlling incorporation of the histone variant H3.3 and its implication on chromatin compaction, regulation of gene expression and genome stability in plants.
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