Illuminating the chemical biology of stem cell decisions in plant roots
阐明植物根部干细胞决策的化学生物学
基本信息
- 批准号:10798493
- 负责人:
- 金额:$ 9.97万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-08-01 至 2027-07-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AnabolismAtlasesBiochemicalBiologyCellsChemicalsChemistryCitratesDecision MakingDefectDevelopmentDevelopmental BiologyDiseaseGenesGeneticGoalsInvestigationLipidsMaintenanceMapsMeasurementMeasuresMetabolismNatural regenerationOrganismPathway interactionsPatternPerceptionPlant RootsProcessProliferatingPropertyProteinsRegulationReporterResearchResolutionRetinaldehydeRoleRoot TipSignal PathwaySignal TransductionSignaling MoleculeSliceSystemTechnologyTissuesVisualizationWorkcell behaviorinsightmass spectrometric imagingnovelorgan growthsmall moleculestem cell biologystem cell divisionstem cellsstress resilience
项目摘要
Project Summary
Small molecules are critical for proper regulation of stem cell behavior in multicellular organisms. Consequently,
defects in the biosynthesis, perception, or metabolism of these compounds can cause developmental
abnormalities and disease. Despite the critical importance of small molecules, the vast majority of our
understanding of their functions is derived from indirect measurements. Typically, studies of small molecule
biology are limited to genetic or biochemical approaches that ascribe functional roles to compounds based on
the properties of the genes or proteins that interact with these molecules. Alternatively, small molecules are
studied using chemical analysis approaches that homogenize bulk tissue and destroy the native context of the
signals. High-resolution spatial information is critical in development, where stem cells often comprise a small
fraction of the tissue. To enable deeper investigations of chemical regulation of stem cell behavior, my lab will
apply technologies capable of directly measuring the localization and activity of small molecules in
their native developmental contexts. This work will be done using plant roots, which are a powerful
developmental system. Roots store all of their stem cells at the root tip, which generates a developmental
gradient that can be examined in a single slice of tissue. My lab will leverage this gradient to investigate the role
of small molecules in stem cell decisions. We will map the developmental chemistry of plant roots using mass
spectrometry imaging and visualize small molecule interactions with proteins using a synthetic fluorogenic
reporter. Metabolite-driven developmental mechanisms will be explored in depth by investigating citrate and
retinaldehyde, two highly conserved metabolites with novel roles in root stem cell divisions and identity. This
research will generate: 1) high-spatial resolution atlases detailing the chemical profiles of stem cell decisions,
from regeneration to differentiation 2) novel insight into pathways that promote proliferation in stress-resilient
stem cell subpopulations and 3) elucidation of dynamic metabolite-driven signaling pathways that regulate stem
cell patterning. Our preliminary results suggest that there are many small molecules with important
developmental roles that await discovery. Conducting research at the intersection of chemistry and
developmental biology will provide mechanistic insight into stem cell decisions that would not be possible using
a single-disciplinary approach. Accordingly, this work will enrich our understanding of the conserved and
divergent principles that govern stem cell patterning, maintenance, divisions, and fate acquisition.
Project Summary/Abstract Page 6
项目摘要
小分子对于正确调节多细胞生物的干细胞行为至关重要。最后,
这些化合物的生物合成,感知或代谢的缺陷可能会引起发育
异常和疾病。尽管小分子的重要性至关重要,但我们的绝大多数
对其功能的理解来自间接测量。通常,小分子的研究
生物学仅限于遗传或生化方法,这些方法将功能作用归因于基于的化合物
与这些分子相互作用的基因或蛋白质的特性。或者,小分子是
使用化学分析方法进行了研究,以使大块组织匀浆并破坏
信号。高分辨率空间信息在发育中至关重要,其中干细胞通常构成一个小的
组织的一部分。为了更深入地研究干细胞行为的化学调节,我的实验室将
应用能够直接测量小分子的定位和活性的技术
他们的本地发展环境。这项工作将使用植物根部完成,这是一个强大的
发展系统。根将其所有干细胞存储在根尖,这会产生发育
可以在单个组织中检查的梯度。我的实验室将利用这个梯度调查角色
干细胞决策中的小分子。我们将使用质量绘制植物根的发育化学性质
光谱成像和使用合成荧光的小分子相互作用与蛋白质的小分子相互作用
记者。代谢物驱动的发育机制将通过研究柠檬酸盐和
视网膜甲醛,两个高度保守的代谢产物,在根干细胞分裂和身份中具有新颖的作用。这
研究将产生:1)高空间分辨率地图集,详细详细介绍了干细胞决策的化学特征,
从再生到差异2)对促进应力弹性增殖的途径的新洞察力
干细胞亚群和3)阐明调节茎的动态代谢物信号传导途径
细胞模式。我们的初步结果表明,有许多小分子很重要
等待发现的发展角色。在化学和
发育生物学将提供对干细胞决策的机械洞察力,而使用
一种单学科的方法。因此,这项工作将丰富我们对保守和的理解
控制干细胞模式,维护,分裂和命运的分歧原则。
项目摘要/摘要页面6
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Non-canonical and developmental roles of the TCA cycle in plants
- DOI:10.1016/j.pbi.2023.102382
- 发表时间:2023-05-19
- 期刊:
- 影响因子:9.5
- 作者:Zhang,Tao;Peng,Jesus T.;Dickinson,Alexandra J.
- 通讯作者:Dickinson,Alexandra J.
Editorial overview: Tapping into the secret life of small molecules: Addressing the "dark matter" of metabolomes.
编辑概述:挖掘小分子的秘密生活:解决代谢组的“暗物质”。
- DOI:10.1016/j.pbi.2023.102437
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:9.5
- 作者:Skirycz,Aleksandra;Dickinson,AlexandraJazz
- 通讯作者:Dickinson,AlexandraJazz
{{
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 }}
Alexandra Jazz Dickinson其他文献
Alexandra Jazz Dickinson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('Alexandra Jazz Dickinson', 18)}}的其他基金
Illuminating the chemical biology of stem cell decisions in plant roots
阐明植物根部干细胞决策的化学生物学
- 批准号:
10500929 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
Illuminating the chemical biology of stem cell decisions in plant roots
阐明植物根部干细胞决策的化学生物学
- 批准号:
10673824 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
Single Cell Analysis of Sphingosine Kinase Activity in Human Leukemia Stem Cells
人白血病干细胞中鞘氨醇激酶活性的单细胞分析
- 批准号:
8573551 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
Single Cell Analysis of Sphingosine Kinase Activity in Human Leukemia Stem Cells
人白血病干细胞中鞘氨醇激酶活性的单细胞分析
- 批准号:
8395236 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
Single Cell Analysis of Sphingosine Kinase Activity in Human Leukemia Stem Cells
人白血病干细胞中鞘氨醇激酶活性的单细胞分析
- 批准号:
8722341 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
相似国自然基金
城市区域专题地图集多元耦合信息设计模式
- 批准号:41871374
- 批准年份:2018
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
集胞藻膜蛋白地图集的构建
- 批准号:31670234
- 批准年份:2016
- 资助金额:65.0 万元
- 项目类别:面上项目
中国古代城市地图的收集、整理、研究和编纂
- 批准号:49771008
- 批准年份:1997
- 资助金额:13.0 万元
- 项目类别:面上项目
应用系统科学进行地图集设计系统工程化、标准化研究
- 批准号:49271061
- 批准年份:1992
- 资助金额:7.0 万元
- 项目类别:面上项目
<<中国古代地图集>>(清代)
- 批准号:49171004
- 批准年份:1991
- 资助金额:5.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Illuminating the chemical biology of stem cell decisions in plant roots
阐明植物根部干细胞决策的化学生物学
- 批准号:
10500929 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
Illuminating the chemical biology of stem cell decisions in plant roots
阐明植物根部干细胞决策的化学生物学
- 批准号:
10673824 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
Mapping molecular pathways that control prion metabolism
绘制控制朊病毒代谢的分子途径
- 批准号:
10539945 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
Metabolic regulators of Treg/Th17 balance in CNS autoimmunity
CNS 自身免疫中 Treg/Th17 平衡的代谢调节因子
- 批准号:
10708996 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别:
Mapping Molecular Pathways that Control Prion Metabolism
绘制控制朊病毒代谢的分子途径
- 批准号:
10670437 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 9.97万 - 项目类别: