Ontcijferen van cellulaire identiteit op niveau van enkelvoudige cellen

De cellulaire identiteit wordt onderhouden door Gene Regulatory Networks (GRN's), die op hun beurt ten grondslag liggen aan celmorfologie en functie. GRN's worden gedefinieerd door een bepaalde combinatie van transcriptiefactoren (TF's), die de specifieke spatiotemporele patronen van genexpressie orkestreren die het lot van cellen sturen door het herkennen en binden aan cis-regulerende gebieden. Deze genomische versterkers worden gekenmerkt door de aanwezigheid van herkenningssequenties waaraan TF's binden en door een structurele context. De architecturale regels van enhancers en hoe ze zijn gekoppeld aan doelgenen in regelcircuits is echter slecht begrepen. Tegenwoordig maken nieuwe technologieën zoals single cell epigenomics en single-cell transcriptomics de karakterisering mogelijk van celtypespecifieke regulatorische activiteit en genexpressiepatronen van complexe heterogene weefsels. In dit project zullen we natte en droge laboratoriumbenaderingen combineren om: (1) een raamwerk te ontwikkelen voor de beoordeling van cofunctionele enhancers en hun kenmerken die de intrinsieke ruis en sparsiteit van epigenomics van individuele cellen overwinnen; (2) uniforme modellen afleiden voor de genoom-brede detectie van enhancers en regulerende circuits (dat wil zeggen enhancer-to-target-relaties); en (3) past ons raamwerk toe om de regulerende circuits te ontcijferen die ten grondslag liggen aan weefselregeneratie in de lever, met Massively Parallel Enhancer-Reporter Assays om onze voorspellingen te valideren.