CRYOMACRO

Η ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης είναι θεμελιώδης για την τύχη των κυττάρων, μέσω της κρίσιμης σχέσης μεταξύ της αλληλουχίας DNA, νουκλεοσωμάτων και μεταγραφικών παραγόντων. Ωστόσο, οι μηχανισμοί που διέπουν τέτοιες αλληλεπιδράσεις και ενορχηστρώνουν την κυτταρική ταυτότητα και τα προφίλ γονιδιακής έκφρασης παραμένουν αδιευκρίνιστοι. Στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, εκτός από τις κανονικές ιστόνες (H2A, H2B, H3 & H4) που συγκροτούν ένα οκταμερές νουκλεόσωμα, άλλες παραλλαγές μεταβάλλουν τη δομή και τη λειτουργία των νουκλεοσωμάτων.

Η παρούσα ερευνητική πρόταση εστιάζει στην παραλλαγή της ιστόνης macroH2A1.1 (mH2A1.1), η οποία εμπλέκεται στη διαφύλαξη της μεσεγχυματικής ταυτότητας. Για τη διερεύνηση των εγγενών νουκλεοσωμάτων mH2A, θα χρησιμοποιηθεί μια συνδυαστική προσέγγιση κρυο-ηλεκτρονικής μικροσκοπίας (cryo-EM) και φασματομετρίας μάζας χημικής διασύνδεσης (XL-MS). Συγκεκριμένα, θα απομονωθούν νουκλεοσώματα από εμβρυϊκούς ινοβλάστες ποντικού (MEFs), με στόχο τη σταθεροποίηση του πυρηνικού συμπλόκου για μελέτη υψηλής διακριτικότητας με cryo-EM. Επιπλέον, θα συνδυαστούν δεδομένα αλληλούχισης μεγάλης κλίμακας και XL-MS, για τη χαρτογράφηση τόσο των χαρακτηριστικών δομής-ακολουθίας όσο και των μεταγραφικών παραγόντων που διέπουν τη λειτουργία της mH2A.

Η απόκτηση μιας δομής υψηλής ευκρίνειας ενός mH2A νουκλεοσώματος με τη χρήση cryo-EM θα αποτελέσει ορόσημο στον δομικό χαρακτηρισμό οντοτήτων χρωματίνης, φωτίζοντας τη σχέση μεταξύ των κέντρων λήψης αποφάσεων εντός του πυρήνα, που διαμορφώνουν δίκτυα γονιδιακής ρύθμισης. Η έρευνα θα διεξαχθεί στο νεοσύστατο εργαστήριο κρυο-ΗM (ΕΙΕ, Αθήνα, Ελλάδα), το πρώτο στη Νοτιοανατολική Ευρώπη. Η πρόταση αυτή υπόσχεται να προωθήσει την κατανόηση των υποκυτταρικών μηχανισμών, γεφυρώνοντας τη βιοχημεία, τη μεταγραφική και την υπολογιστική δομική βιολογία. Μέσω του έργου, θα αξιοποιηθεί η τεχνογνωσία στην κρυο-ΗΜ και τη βιοχημεία, προωθώντας την επιστημονική πρόοδο σε έναν διεθνή χώρο, ενώ παράλληλα ο/η ερευνητής/τρια θα ενισχύσει τις διδακτικές και ηγετικές του/της δεξιότητες.