Revealing spatio-temporal dynamics with long-term trypanosomatid live-cell imaging
通过长期锥虫活细胞成像揭示时空动态
基本信息
- 批准号:10307600
- 负责人:
- 金额:$ 23.27万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-12-01 至 2023-11-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAffectAfrican TrypanosomiasisBackBiologyBlood CirculationCRISPR/Cas technologyCell DeathCell Division ProcessCell SurvivalCell divisionCell physiologyCellsCellular MorphologyCellular biologyCustomCytokinesisDataDefectDimensionsDiseaseEventFluorescenceGenesGenetic TranscriptionHourHumanImageImmobilizationIndividualInsectaKnowledgeLeftLeishmaniaLifeLife Cycle StagesLinkLivestockMeasurementMediatingMethodsMicroscopeMonitorMorphologic artifactsMorphologyOrganellesOrganismParasitesPathway interactionsPharmaceutical PreparationsPhenotypeProcessProductionProtein DynamicsProteinsRNA InterferenceRunningSentinelSepharoseSeriesSourceSurfaceSystemTechniquesTimeTrypanosoma brucei bruceiTrypanosoma cruziWorkcell motilitycell transformationcellular imagingcostdaughter celldrug discoveryexperimental studyflagellum motilityhomologous recombinationimaging approachinsightinternal controllive cell imagingloss of functionnovelprogramsprotein biomarkersprotein functionsmall moleculespatiotemporaltool
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Trypanosoma brucei and the related trypanosomatid parasites cause diseases in humans and livestock that are
the source of tremendous human suffering. While methods such as RNAi- and CRISPR/Cas9-mediated loss of
function experiments and gene tagging approaches have yielded a wealth of data on protein function in
trypanosomatids, very little is known about how different phenotypes manifest or the dynamics of proteins in live
cells. This is due to the fact that live-cell imaging in T. brucei is difficult because the parasites are highly motile
and do not undergo many cellular processes, such as cell division, when they are immobilized on surfaces. To
address this limitation, we have devised a live-cell imaging approach that employs agarose microwells to confine
individual cells to small volumes. We customized a microscope for long-term T. brucei imaging that can capture
multiple channels simultaneously, which has allowed us to observe events in dividing parasites for up to 36 h
with minimal perturbations.
In Aim 1, we will use our agarose microwell approach to identify a series of fluorescent protein markers that will
allow us to image a range of organelles in live T. brucei cells. We will then investigate the consequence of the
asymmetric T. brucei cell division mechanism has on the rate of daughter cell division. We will also determine if
“back-up” cytokinesis, which has been proposed as an alternate cell division pathway that occurs when the
conventional mechanism fails, is actually capable of generating viable progeny.
In Aim 2, we will use our live-cell approach to directly observe T. brucei life-cycle transitions for the first time.
We will employ parasites carrying fluorescent protein markers for different organelles and life-stage transcription
markers so that we can correlate changes in cell morphology with the activation of different transcription
programs. We will determine if these life cycle transitions require cell divisions, which is currently unknown, and
unambiguously define the order in which different parts of the transition process occur.
This work will establish our live-cell imaging approach as an important tool for trypanosomatid cell biology that
can overcome a key shortcoming in our current techniques. The microwells are low cost and easy to generate,
which will allow others to employ them to study a wide range of trypanosomatid biology.
项目概要
布氏锥虫和相关的锥虫寄生虫会引起人类和牲畜的疾病,这些疾病
而 RNAi 和 CRISPR/Cas9 等方法则介导了人类巨大痛苦的根源。
功能实验和基因标记方法已经产生了大量关于蛋白质功能的数据
锥体虫,对于不同表型如何表现或活体中蛋白质的动态知之甚少
这是因为 T. brucei 的活细胞成像很困难,因为寄生虫具有高度活动性。
当它们固定在表面上时,不会经历许多细胞过程,例如细胞分裂。
为了解决这个限制,我们设计了一种活细胞成像方法,利用琼脂糖微孔来限制
我们定制了一种可以捕获布氏锥虫长期成像的显微镜。
同时多个通道,这使我们能够观察寄生虫分裂事件长达 36 小时
以最小的扰动。
在目标 1 中,我们将使用琼脂糖微孔方法来鉴定一系列荧光蛋白标记物,这些标记物将
让我们能够对活体布氏锥虫细胞中的一系列细胞器进行成像,然后我们将研究该结果。
不对称布氏锥虫细胞分裂机制对子细胞分裂率是否有影响。
“备用”胞质分裂,被认为是一种替代细胞分裂途径,发生在
传统机制失败了,实际上能够产生可存活的后代。
在目标 2 中,我们将首次使用活细胞方法直接观察布氏锥虫生命周期的转变。
我们将使用携带不同细胞器和生命阶段转录荧光蛋白标记的寄生虫
标记,以便我们可以将细胞形态的变化与不同转录的激活相关联
我们将确定这些生命周期转变是否需要细胞分裂(目前尚不清楚),以及
明确定义转换过程的不同部分发生的顺序。
这项工作将建立我们的活细胞成像方法作为锥虫细胞生物学的重要工具
可以克服我们当前技术的一个关键缺点,即成本低且易于生成,
这将使其他人能够利用它们来研究广泛的锥虫生物学。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Christopher Luis de Graffenried其他文献
Christopher Luis de Graffenried的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Christopher Luis de Graffenried', 18)}}的其他基金
Biogenesis of the Trypanosoma brucei subpellicular microtubule array
布氏锥虫表膜下微管阵列的生物发生
- 批准号:
10490913 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别:
Biogenesis of the Trypanosoma brucei subpellicular microtubule array
布氏锥虫表膜下微管阵列的生物发生
- 批准号:
10677754 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别:
Biogenesis of the Trypanosoma brucei subpellicular microtubule array
布氏锥虫表膜下微管阵列的生物发生
- 批准号:
10387168 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别:
Biogenesis of the Trypanosoma brucei subpellicular microtubule array
布氏锥虫表膜下微管阵列的生物发生
- 批准号:
10355789 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别:
The role of polo-like kinase in the duplication of the trypanosome cytoskeleton
Polo 样激酶在锥虫细胞骨架复制中的作用
- 批准号:
8886203 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别:
The role of structural inheritance in the positioning of the T. brucei flagellum
结构遗传在布氏鞭毛定位中的作用
- 批准号:
9094424 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别:
相似国自然基金
TiC-TiB2颗粒喷射成形原位合成及其对M2高速工具钢共晶碳化物形成与演化的影响
- 批准号:52361020
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
植被群落演替对河道水流结构和纵向离散特性影响机制研究
- 批准号:52309088
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
热带印度洋海表皮温日变化的数值模拟及对海气热通量的影响
- 批准号:42376002
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
SGO2/MAD2互作调控肝祖细胞的细胞周期再进入影响急性肝衰竭肝再生的机制研究
- 批准号:82300697
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
协同遥感和气候模型的城市高温热浪时空特征及其对热暴露影响研究
- 批准号:42371397
- 批准年份:2023
- 资助金额:46 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Macrophages and attenuation of inflammation resolution in APOL1 nephropathy
APOL1 肾病中巨噬细胞和炎症消退的减弱
- 批准号:
10345803 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别:
Macrophages and attenuation of inflammation resolution in APOL1 nephropathy
APOL1 肾病中巨噬细胞和炎症消退的减弱
- 批准号:
10624214 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别:
A Rapid Point of Care Test for APOL1 Renal Risk Alleles
APOL1 肾脏风险等位基因的快速护理检测
- 批准号:
10257344 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 23.27万 - 项目类别: