Dr Adam Kłosin, biolog molekularny i genetyk, otrzymał prestiżowy grant ERC Starting Grant na realizację projektu OGRE „The spatial organization of gene regulation in embryonic development”.

Celem projektu jest zbadanie procesów regulujących organizację przestrzenną ekspresji genów podczas rozwoju embrionalnego i odpowiedzi na stres w zarodkach Caenorhabditis elegans. Dzięki tym badaniom dr Kłosin pragnie utorować drogę nowym strategiom terapeutycznym przeciwko chorobom spowodowanym niezrównoważoną regulacją genów.

Przyznając nagrody Starting Grant, Europejska Rada ds. Badań Naukowych wspiera przełomowe i odkrywcze projekty młodych naukowców będących od dwóch do siedmiu lat od obrony pracy doktorskiej. W tegorocznej edycji konkursu ERC Starting Grant dr Kłosin jest jedyną osobą reprezentującą instytut Polskiej Akademii Nauk.

Badania w ramach projektu

Zespół badawczy dra Kłosina zastosuje podejście interdyscyplinarne, opierające się na biochemicznej rekonstrukcji i badaniach funkcjonalnych nicieni Caenorhabditis elegans. Ten mały, przeźroczysty organizm modelowy jest idealny do badań nad podstawowymi procesami komórkowymi, z racji wielu dostępnych technik transgenicznych i łatwości w hodowli i w obrazowaniu mikroskopowym. Czynniki transkrypcyjne regulujące aktywność genów tworzą lokalne zagęszczenia w jądrze komórkowym podczas rozwoju embrionalnegooraz w odpowiedzi na stres. Badania z ostatniej dekady sugerują, że tego typu struktury są kondensatami tworzącymi się w wyniku zlokalizowanego rozdziału faz, podobnie jak w przypadku tworzenia emulsji. Projekt OGRE zbada właściwości i funkcje tych kondensatów z użyciem mikroskopii konfokalnej. Naukowcy oznaczą ich najistotniejsze komponenty z użyciem transgenicznych narzędzi takich jak CRISPR/Cas9 i scharakteryzują ich dynamikę podczas cyklu komórkowego i całego rozwoju embrionalnego.

Projekt OGRE obejmuje badania funkcjonalne takie jak przeprogramowywanie komórek i testy termotolerancji, jak również badania molekularne takie jak analiza ekspresji genów i immunoprecypitacja chromatyny. W ramach projektu badacz przeprowadzi analizy przesiewowe z użyciem interferencji RNA w celu zidentyfikowania genów regulujących przestrzenną organizację transkrypcji. Eksperymenty na nicieniach będą dopełniane przez badania biochemiczne i przez opracowanie nowej techniki badania interakcji białek z DNA. Dzięki tym badaniom możliwe będzie odkrycie funkcji organizacji czynników transkrypcyjnych w kondensatach wewnątrzjądrowych oraz lepsze poznanie wiedzę na temat mechanizmów regulujących ekspresję genów podczas rozwoju embrionalnego i w odpowiedzi na stres.

Biuro ds. Doskonałości Naukowej PAN (BDN PAN) wspierało pana doktora na etapie przygotowań do panelu podczas drugiego etapu starań o grant.

O laureacie

Dr Adam Kłosin, pochodzący z Gdyni. Ukończył międzynarodowy program licencjacki z biotechnologii w Perugii we Włoszech i studia magisterskie z bioinżynierii molekularnej na Politechnice Drezdeńskiej (Niemcy). W 2016 roku obronił doktorat pod kierownictwem prof. Bena Lehnera w Centrum Regulacji Genomowej, gdzie badał mechanizmy dziedziczenia epigenetycznego u nicieni Caenorhabditis elegans. Następnie przeniósł się do Drezna, aby kształcić się w zakresie biologicznego rozdziału faz w laboratorium prof. Tony’ego Hymana w Instytucie Biologii Molekularnej Komórki i Genetyki im. Maxa Plancka. Jest współautorem ośmiu publikacji w międzynarodowych czasopismach naukowych, w tym dwóch artykułów w Science. W swoich badaniach wykorzystuje metody biochemiczne i biofizyczne, aby zrozumieć różne aspekty regulacji genów, takie jak inicjacja transkrypcji i kontrola zmienności ekspresji białek. Jego nowo utworzona Pracownia Epigenetyki Przestrzennej w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego łączy metody biochemiczne i badania funkcjonalne na C. elegans w celu badania regulacji ekspresji genów podczas rozwoju organizmu.

Oprac. BDN PAN

Fot. Mark Leaver, Adam Kłosin