Hoppa till innehåll
EN In english

Anatomin hos ett genuttrycksprogram

Diarienummer
FFL09-0130
Start- och slutdatum
110101-161231
Beviljat belopp
9 787 858 kr
Förvaltande organisation
Karolinska Institutet
Forskningsområde
Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna

Summary

Stem cell research has important implications for both basic research and human medicine. The long-term objective of this research program is to gain a better understanding of gene regulation in stem cells in the context of early embryonic differentiation. We specifically propose to study the regulation of in vivo differentiation and pluripotency during mouse preimplantation, a model system with natural single-cell resolution, important stem cell biology and medical implications. We will complement our single-cell in vivo transcriptomes with complete mapping of enhancer locations, microRNAs and their targets, and chromatin interaction maps in blastocyst-derived cells. This research program will be accomplished using our in-house acquired next generation sequencing machine, since the proposed biotechnology methodologies rely on deep sequencing to generate sensitive, genome-wide regulatory maps. Computational techniques will then be used to combine and contrast the regulatory maps to generate a first anatomic chart of a gene expression program in stem cells and differentiation. Identification of how the regulation of stem cells differ from closely related cells, will be important for regenerative medicine and ultimately human health, since we would identify novel approaches for better “steering” of cells to pluripotency that will also aid in efforts to later "steer" cells into clinically important cell types.

Populärvetenskaplig beskrivning

Mitt forskningsprojekt går ut på att förstå hur gener regleras under embryots tidigaste utveckling. Denna kunskap är viktig för att förstå hur stamceller skiljer sig från andra snarlika celler och vilka reglermekanismer som specificerar stamcellsegenskaper. Vi tittar på embryon från möss när de hunnit dela sig och växa till 64 celler. Hos en mus tar det cirka fyra dagar och då finns redan tre celltyper. En av dessa celltyper har speciella stamcellsegenskaper och de går att odla utanför embryot (så kallade embryonala stamceller). Vår forskning går ut på att förstå hur och när cellerna i tidiga embryot börjar utvecklas till olika slags celler. Det är en fråga som länge intresserat forskare, men med ny sekvenseringsutrustning för att studera gener kommer vi kunna få mer detaljerad information än tidigare. Vi vill ta reda på inte bara vilken gen, utan också vilken variant och hur mycket av genen som uttrycks i olika celler i tidiga embryon. I projektet kommer vi att titta på alla geners uttryck i en cell åt gången och sedan med avancerad databehandling återskapa utvecklingsprocessen. Det är ett nyfikenhetsdrivet projekt (grundforskning) som går ut på att kartlägga vad som händer när celler börja skilja på sig. Denna kunskap kommer att vara viktig för att förbättra stamcellsbaserad terapier, framförallt genom att förbättra metoder för att kunna styra celler till olika identiteter, tex. att bli stamceller eller kliniskt viktiga celltyper.