Epigenetic gene regulation in the germline

种系中的表观遗传基因调控

基本信息

  • 批准号:
    10181164
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 60.85万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-07-05 至 2026-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

One of the greatest mysteries in biology concerns how life has perpetuated, and continues to perpetuate, from generation to generation. A key feature of the mammalian germline is its sexual dimorphism: spermatogenesis and oogenesis. These dimorphic developmental processes are inherently complex, and this complexity poses significant challenges to understanding the perpetuity of life and the development of treatments for various germline-derived genetic and epigenetic diseases. Thus, in this R35 application, our research directions converge to address the following question: How do epigenetic mechanisms govern distinct sexually dimorphic processes in spermatogenesis and oogenesis, culminating in the generation of functional sperm and eggs? Since I became independent ten years ago, I and my team have worked to construct a detailed picture of the epigenetic mechanisms that govern mammalian spermatogenesis. We have shown that the mitosis-to-meiosis transition in germ cell development is notable for not only global changes in gene expression but the dynamic reorganization of the epigenome; in brief, we have revealed that meiosis itself is a process of global epigenomic reprogramming. My research program has pioneered these concepts and developed innovative approaches to decode germline mechanisms crucial for preparing the next generation, providing a rigorous foundation for future research. To understand key sexually dimorphic processes, we focus on fundamental processes in spermatogenesis and oogenesis. In spermatogenesis, postnatal germ cells enter a stem cell stage, undergo meiosis, and sustain long-term production of sperm. We will elucidate the global epigenetic mechanisms underlying spermatogenesis from the stem cell stage to sperm production, with an emphasis on dynamic changes in the epigenetic machinery and their importance to the next generation. Since, in males, meiotic sex chromosome inactivation (MSCI) functions as a key sexually dimorphic process, we will also determine the molecular functions of DNA damage response pathways-which direct MSCl-in the epigenetic regulation of the sex chromosomes. In contrast, female germ cells undergo meiosis in embryos and enter a prolonged stage of meiotic arrest-spanning decades in humans-prior to oocyte maturation. We will determine epigenetic mechanisms underlying critical stages of oogenesis to complement our study of male germ cells. Ultimately, we will reveal distinct features and unifying principles of spermatogenesis and oogenesis. Taking all of this together, we are uniquely positioned to clarify how fundamental germline mechanisms intersect to ensure genome maintenance, genome defense, and epigenetic gene regulation on a systemic level. The research directions proposed in this application are cohesive and synergistic, with high potential to sustain research progress and inform significant, transformative advances in germline biology, human reproduction, and reproductive health in general.
生物学上最伟大的奥秘之一是生活如何永存,并继续 世代相传。哺乳动物种系的关键特征是 其性二态性:精子发生和卵子发生。这些二态发育 过程本质上是复杂的,这种复杂性给予了重大挑战 了解生命的永久性和各种种系衍生的疗法的发展 遗传和表观遗传疾病。因此,在此R35应用程序中,我们的研究方向汇聚 解决以下问题:表观遗传机制如何在性方面控制独特 精子发生和卵子发生中的二态过程,最终产生功能 精子和鸡蛋?自从我十年前独立以来,我和我的团队一直在努力建设 控制哺乳动物精子发生的表观遗理机制的详细图片。我们 已经表明,生殖细胞发育中的有丝分裂 - 菌丝过渡不仅是 基因表达的全球变化,但表观基因组的动态重组;简而言之,我们 已经揭示了减数分裂本身是全球表观基因组重编程的过程。我的研究 计划开创了这些概念,并开发了创新的方法来解码种系 机制对于准备下一代至关重要,为未来提供了严格的基础 研究。 要了解关键的性二态过程,我们专注于基本 精子发生和卵子发生的过程。在精子发生中,产后生殖细胞进入茎 细胞阶段,经历减数分裂,并维持精子的长期产生。我们将阐明 从干细胞阶段到精子的精子发生的全球表观遗传机制 生产,重点是表观遗传机械及其的动态变化 对下一代的重要性。因为在男性中,减数分裂性染色体灭活(MSCI) 作为关键的性二态过程,我们还将确定 DNA损伤反应途径 - 直接MSCL-IN性染色体的表观遗传调节。 相比之下,雌性生殖细胞在胚胎中经历减数分裂,并进入一个长时间的阶段 在人类成熟的人类中,减数分裂的跨度数十年。我们将确定 卵子发生关键阶段的表观遗传机制,以补充我们对 雄性生殖细胞。最终,我们将揭示不同的特征和统一原则 精子发生和卵子发生。将所有这一切融为一体,我们是独特的定位来澄清 基本种系机制如何相交以确保基因组维持,基因组防御和 在全身水平上调节表观遗传基因。此处提出的研究指示 应用具有凝聚力和协同作用,具有维持研究的高潜力 进步并为生物学生物学的重大变革性进步提供信息 繁殖和生殖健康。

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 }}

Satoshi Namekawa其他文献

Satoshi Namekawa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('Satoshi Namekawa', 18)}}的其他基金

Ovarian reserve formation and maintenance
卵巢储备的形成和维持
  • 批准号:
    10605824
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Epigenetic gene regulation in the germline
种系中的表观遗传基因调控
  • 批准号:
    10581898
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Epigenetic gene regulation in the germline
种系中的表观遗传基因调控
  • 批准号:
    10708355
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Epigenetic gene regulation in the germline
种系中的表观遗传基因调控
  • 批准号:
    10875713
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Epigenetic gene regulation in the germline
种系中的表观遗传基因调控
  • 批准号:
    10445023
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Epigenetic gene regulation in the germline
种系中的表观遗传基因调控
  • 批准号:
    10655598
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Epigenetic Regulation of Gene Expression during Spermatogenesis
精子发生过程中基因表达的表观遗传调控
  • 批准号:
    10292862
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Epigenetic Regulation of Gene Expression during Spermatogenesis
精子发生过程中基因表达的表观遗传调控
  • 批准号:
    9894901
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Histone Lysine Crotonylation in Paternal Epigenetic Inheritance
父系表观遗传中的组蛋白赖氨酸巴豆酰化
  • 批准号:
    9162845
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
DNA Damage Response Pathways in Meiotic Sex Chromosome Inactivation
减数分裂性染色体失活中的 DNA 损伤反应途径
  • 批准号:
    8896814
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:

相似国自然基金

铁锰氧化物驱动的甲烷厌氧氧化生物学机制及对人工湿地甲烷减排研究
  • 批准号:
    52370117
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
光触发邻二酮的生物正交合成及其与靶蛋白中精氨酸选择性偶联的生物学应用
  • 批准号:
    22377088
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
水稻土天然有机质还原偶联氨厌氧氧化过程及其微生物学机制
  • 批准号:
    42377289
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
ecDNA驱动的MYC和INSM1协同表达在维持宫颈小细胞癌生物学特性中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82372672
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
塑料源DOM驱动红树林沉积物碳排放的微生物学机制
  • 批准号:
    42306243
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

DNA repair pathway coordination during damage processing
损伤处理过程中 DNA 修复途径的协调
  • 批准号:
    10748479
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
The role of osteoblast progenitors in response to bone anabolic agents
成骨细胞祖细胞对骨合成代谢剂的反应的作用
  • 批准号:
    10404415
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
The Role of Fat in Osteoarthritis
脂肪在骨关节炎中的作用
  • 批准号:
    10866687
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Animal Models and Histology Core
动物模型和组织学核心
  • 批准号:
    10715404
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
Investigating how bHLH circuits integrate signals for cell fate decisions
研究 bHLH 电路如何整合信号以决定细胞命运
  • 批准号:
    10722452
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.85万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了