Gene expression profiling and functional characterization of glial cell subpopulations following ischemic brain injury
Project goals
Astrocytes and NG2-glia subpopulations display striking physiological/functional heterogeneity, which is reflected by marked differences in their gene expression profiles and their responses to CNS injury or disease. An exceedingly powerful high throughput platform will be employed to classify astrocytic and NG2-glia subpopulations based on single cell gene expression profiling followed by their functional characterization. We aim to clarify their role in the dynamics of postnatal brain development and following cerebral ischemia using transgenic mice in which different astrocyte/NG2-glia subtypes can be visualized. Using advanced multivariate and multiway modeling, we aim to construct a dynamic model of brain development and regeneration following ischemia with resolution down to the single cell. The single cell expression profiling platform combined with the data mining and modeling approaches of multiway data will thus provide a powerful approach to identify important and novel expression pathways for the future development of glia-oriented therapeutic strategies.
Keywords
Single-cell RT-qPCRdifferent splice formsastrocytesNG2 gliacerebral ischemiapatch-clampintracellular calcium imagingion channelsglutamate receptors
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 17 (SGA0201300005)
Main participants
Biotechnologický ústav AV ČR, v. v. i.
Ústav experimentální medicíny AV ČR, v. v. i.Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-02154S
Alternative language
Project name in Czech
Profilování genové exprese a funkční charakterizace subpopulací gliových buněk po ischemickém poškození mozku
Annotation in Czech
Astrocyty a NG2-glie vykazují značnou funkční heterogenitu, která se odráží jak v profilech genové exprese, tak i v jejich reakcích na poškození CNS. Cílem projektu je použít velmi účinnou platformu pro klasifikaci subpopulací astrocytů a NG2-glií na základě exprese genů v jednotlivých buňkách, s jejich následnou funkční charakterizací, a objasnit úlohu těchto odlišných gliálních subpopulací v průběhu postnatálního vývoje a po ischemickém poškození mozku. V projektu budou použity transgenní myši, u kterých jsou vizualizovány různé podtypy astrocytů a NG2-glií. S použitím pokročilých vícerozměrných způsobů modelování navrhneme dynamický model vývoje postnatálního mozku a model vývoje ischemicky poškozené tkáně v kontextu jednotlivých gliových buněk a jejich subpopulací. Profilování genové exprese subpopulací astrocytů a NG2-glií a vytvoření modelů tak poskytne velmi účinný přístup pro identifikaci nových důležitých genů membránových proteinů gliových buněk, které jsou nezbytné pro budoucí vývoj terapeutických postupů, zaměřených na gliové buňky.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
EB - Genetics and molecular biology
CEP - secondary branch
FH - Neurology, neuro-surgery, nuero-sciences
CEP - another secondary branch
ED - Physiology
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
30101 - Human genetics
30103 - Neurosciences (including psychophysiology)
30105 - Physiology (including cytology)
30210 - Clinical neurology
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
Ion channels important for post-ischemic CNS have been characterized as a potential new targets in glial cells therapy. New approaches or tools in the single cell RTqPCR field were described. Results provided a base for quality control in single cell expression profiling and brought new insights into the biological process of cellular expression. Results are summarized in 8 Jimp and 2 Jsc papers.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
May 6, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
10,720 thou. CZK
Public financial support
10,720 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
10 720 CZK thou.
Public support
10 720 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
EB - Genetics and molecular biology
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2016