Transcription Network Controlling Drosophila Development

控制果蝇发育的转录网络

基本信息

  • 批准号:
    7262614
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 291.77万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2003-08-01 至 2009-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The chief aim of this grant is to establish a strategy to study complete transcription networks in animals. A fundamental challenge in the "post genome era" is to decipher the transcriptional information contained in the extensive cis-acting DNA sequences that direct intricate patterns of gene expression in complex organisms. We argue that these challenges cannot be fully met without a systematic characterization of all the components of the transcription regulatory network. The transcriptional network in the early Drosophila embryo is uniquely suited for such system-wide analyses because it offers powerful molecular and genetic tools, is relatively simple, and contains a known, tractable number of regulators. Using this system, we propose to develop methods and strategies to collect four essential classes of data and to use these data to develop bioinformatic analyses that predict which regulatory sequences transcription factors bind in vivo, the combinatorial code determining how factors interact once bound to promoters, and the patterns of expression driven by particular regulatory sequences. Throughout the project, the data collection methods will be refined and modified in response to our analysis of the data. Our specific aims are to: 1. Develop a strategy to obtain a new, more detailed understanding of the in vitro DNA binding specificities of transcription factors using a modified binding site selection protocol and other methods. 2. Optimize in vivo crosslinking and genomic microarrays to measure binding of endogenous factors to thousands of DNA elements in living embryos. 3. Develop advanced imaging methods to quantitate gene expression patterns in 3D with single cell resolution and use this information to identify transcription factor target genes. 4. Explore a novel transgenic promoter based strategy to test large numbers of predicted functional cis-regulatory sequences and determine the expression patterns they drive to aid future predictions. 5. Use engineering solutions to increase the throughout of Aims 1-4 to enable comprehensive analysis of not only the early Drosophila network, but also larger networks in other animals, including mammals. 6. Develop bioinformatic tools that utilize the data in Aims 1-4 to analyze the transcriptional network, and make the data and algorithms available to the community at large.
描述(由申请人提供):这笔赠款的主要目的是制定一种研究动物中完整转录网络的策略。 “基因组后时代”中的一个基本挑战是破译广泛的顺式作用DNA序列中所包含的转录信息,这些DNA序列将基因表达在复杂生物体中引导了复杂的基因表达模式。我们认为,如果没有转录调节网络的所有组成部分的系统表征,这些挑战将无法完全满足。早期果蝇胚胎中的转录网络非常适合此类范围内的分析,因为它提供了强大的分子和遗传工具,相对简单,并且包含一个已知的可拖延数量的调节剂。使用该系统,我们建议开发方法和策略,以收集四个基本数据类别,并使用这些数据来开发生物信息学分析,以预测哪些调节序列转录因子在体内结合,组合代码确定因子如何相互作用,以确定因素如何与启动子绑定到启动子,以及由特定调节序列驱动的表达方式。 在整个项目中,将根据我们对数据的分析来完善和修改数据收集方法。我们的具体目的是: 1。制定一种策略,以使用修改后的结合位点选择方案和其他方法获得转录因子的体外DNA结合特异性的新的,更详细的理解。 2.优化体内交联和基因组微阵列,以测量内源性因子与活胚中数千个DNA元素的结合。 3。开发先进的成像方法,以单细胞分辨率定量3D中的基因表达模式,并使用此信息识别转录因子靶基因。 4。探索一种基于转基因启动子的新型策略,以测试大量预测的功能性顺式调节序列,并确定它们驱动的表达模式以帮助未来的预测。 5。使用工程解决方案来增加整个目标1-4,不仅可以对早期的果蝇网络进行全面分析,还可以在包括哺乳动物在内的其他动物中进行更大的网络。 6.开发生物信息学工具,这些工具利用目标1-4中的数据来分析转录网络,并使社区可为整个社区提供数据和算法。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Three-dimensional morphology and gene expression in the Drosophila blastoderm at cellular resolution II: dynamics.
  • DOI:
    10.1186/gb-2006-7-12-r124
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    12.3
  • 作者:
  • 通讯作者:
Three-dimensional morphology and gene expression in the Drosophila blastoderm at cellular resolution I: data acquisition pipeline.
  • DOI:
    10.1186/gb-2006-7-12-r123
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    12.3
  • 作者:
    Luengo Hendriks CL;Keränen SV;Fowlkes CC;Simirenko L;Weber GH;DePace AH;Henriquez C;Kaszuba DW;Hamann B;Eisen MB;Malik J;Sudar D;Biggin MD;Knowles DW
  • 通讯作者:
    Knowles DW
Nonparametric identification of regulatory interactions from spatial and temporal gene expression data.
  • DOI:
    10.1186/1471-2105-11-413
  • 发表时间:
    2010-08-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Aswani, Anil;Keranen, Soile V E;Tomlin, Claire J
  • 通讯作者:
    Tomlin, Claire J
The role of chromatin accessibility in directing the widespread, overlapping patterns of Drosophila transcription factor binding.
  • DOI:
    10.1186/gb-2011-12-4-r34
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    12.3
  • 作者:
    Li XY;Thomas S;Sabo PJ;Eisen MB;Stamatoyannopoulos JA;Biggin MD
  • 通讯作者:
    Biggin MD
A conserved developmental patterning network produces quantitatively different output in multiple species of Drosophila.
  • DOI:
    10.1371/journal.pgen.1002346
  • 发表时间:
    2011-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Fowlkes CC;Eckenrode KB;Bragdon MD;Meyer M;Wunderlich Z;Simirenko L;Luengo Hendriks CL;Keränen SV;Henriquez C;Knowles DW;Biggin MD;Eisen MB;DePace AH
  • 通讯作者:
    DePace AH
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