Saved trees
UMIS AND ITS USERS CONTRIBUTED TO SAVING 78 527 TREES
Български

Programme: Scientific Research Fund

Planning region: All

Description

Climate change and rising temperatures pose a major challenge to plant productivity. Among the key mechanisms underlying plant adaptation to heat stress is epigenetic regulation, including dynamic changes in DNA methylation and the activity of non-coding RNAs (ncRNAs). Increasing evidence indicates that ncRNAs are involved not only in post-transcriptional gene regulation but also in directing epigenetic modifications through the RNA-directed DNA methylation (RdDM) pathway. However, the interplay between ncRNAs and DNA methylation during heat stress remains poorly understood.
This project is based on the hypothesis that specific transposable element (TE)-associated ncRNA loci, maintained in a transcriptionally silenced state via DNA methylation under normal conditions, become activated during heat stress as a result of locus-specific methylation changes. The project aims to determine the role of this epigenetic reprogramming in coordinating stress responses.
To test this hypothesis, an integrative approach will be applied in Arabidopsis thaliana and Cicer arietinum. Whole-genome bisulfite sequencing (WGBS) will be used to identify differentially methylated regions, which will be integrated with profiles of small and long non-coding RNAs obtained under control and heat-stress conditions. Particular attention will be given to TE-associated ncRNA loci, including candidates identified in previous studies by the research team.
Expected outcomes include the identification of methylation-sensitive ncRNAs involved in heat stress responses, the elucidation of regulatory networks linking DNA methylation, ncRNAs and gene expression, and the identification of conserved and species-specific mechanisms of adaptation to heat stress. The project is aligned with the objectives of the EPICROPS COST Action and will contribute to international collaboration, knowledge exchange and the training of young researchers in epigenomics and integrative omics data analysis.
Activities
Activity Contracted Amount Reported Amount
Подготовка на растителен материал и прилагане на топлинен стрес: Дейностите включват отглеждане на растения Arabidopsis thaliana и Cicer arietinum при контролирани условия и стандартизиране на експерименталните процедури за индуциране на топлинен стрес. Ще бъдат определени оптимални параметри на стресовото третиране (температура, продължителност и фаза на развитие на растенията), позволяващи предизвикване на физиологичен и молекулярен отговор без необратими увреждания. Ще бъдат събрани корени и листа от контролни и третирани растения за последващи епигеномни и транскриптомни анализи, включително изследване на ДНК метилирането, малките РНК и дългите некодиращи РНК. Особено внимание ще бъде отделено на осигуряването на независими биологични повторения и стандартизирането на експерименталните условия с цел получаване на надеждни, възпроизводими и сравними резултати между двата растителни вида. 940.00 0.00
Изолиране на обща РНК и ДНК и контрол на качеството: Дейността включва изолиране на висококачествена обща РНК и геномна ДНК от растителните проби, получени при контролни условия и след прилагане на топлинен стрес. Особено внимание ще бъде отделено на запазването на интегритета на нуклеиновите киселини и на получаването на достатъчни количества материал за последващи високопроизводителни анализи. Качеството и количеството на изолираните РНК и ДНК ще бъдат оценени чрез спектрофотометрични и електрофоретични методи, както и чрез анализ на интегритета на РНК. Получените проби ще бъдат използвани за подготовка на библиотеки за RNA-seq, sRNA-seq и whole-genome bisulfite sequencing (WGBS). 3 200.00 0.00
Подготовка на библиотеки и високопроизводително секвениране : Дейността включва подготовка на библиотеки за анализ на транскриптома, малките РНК и ДНК метилирането, както и провеждане на високопроизводително секвениране. Получените висококачествени РНК и ДНК проби ще бъдат използвани за генериране на RNA-seq, sRNA-seq и WGBS библиотеки. Секвенирането ще осигури необходимите данни за последващото идентифициране на диференциално експресирани гени и ncRNA, профили на малки РНК и промени в ДНК метилирането при топлинен стрес. 11 000.00 0.00
Биоинформатичен анализ на данните от секвенирането: Дейността включва обработка и анализ на данните, получени от RNA-seq, sRNA-seq и whole-genome bisulfite sequencing (WGBS). Ще бъдат идентифицирани промени в генната експресия, профилите на некодиращите РНК и моделите на ДНК метилиране при контролни и стресови условия. Анализът ще осигури основата за последващо интегриране на различните типове omics данни и за идентифициране на молекулни механизми, свързани с отговора към топлинен стрес. 2 200.00 0.00
Интегративен анализ на ncRNA и ДНК метилиране и валидиране на proof-of-concept локус/и: Дейността е насочена към интегрирането на данните от RNA-seq, sRNA-seq и WGBS с цел идентифициране на взаимовръзки между промените в ДНК метилирането, експресията на ncRNA и транскрипционния отговор към топлинен стрес. Специално внимание ще бъде отделено на транспозон-асоциирани ncRNA локуси и на кандидати, идентифицирани в предходни изследвания на екипа. Чрез комбиниран анализ ще бъдат определени потенциални RdDM-свързани регулаторни модули и метилационно-чувствителни ncRNA, участващи в адаптацията към стрес. Подбраните кандидатни локуси ще бъдат подложени на експериментално валидиране. 3 100.00 0.00
Биологична интерпретация и сравнителен анализ между видове: Дейността е насочена към биологичната интерпретация на получените резултати и сравнителен анализ на механизмите, свързани с взаимодействието между ДНК метилирането, ncRNA и генната експресия при топлинен стрес в Arabidopsis thaliana и Cicer arietinum. Чрез съпоставяне на данните от двата вида ще бъдат идентифицирани както консервативни епигенетични механизми, така и видово-специфични адаптивни стратегии. Анализът ще позволи оценка на степента на еволюционна консервативност на регулаторните мрежи и на тяхното значение за адаптацията към повишени температури. 500.00 0.00
Разпространение на резултатите и изграждане на капацитет: Дейността има за цел да осигури широко разпространение на научните резултати, повишаване на видимостта на проекта и активно участие на българския екип в дейностите на COST акцията EPICROPS. Проектът ще подпомогне планираните активности ва WG2 (Methods, pipelines and workflows in plant EpiT and ncRNAs analysis) чрез споделяне на данни за ДНК метилиране, малки РНК и дълги некодиращи РНК, както и на разработени аналитични работни потоци за интегративен анализ на епигеномни и транскриптомни данни. Резултатите, протоколите и добрите практики ще бъдат представяни и обсъждани в рамките на мрежата, като по този начин ще подпомогнат хармонизирането на методологиите и обмена на знания между участниците. Дейността ще допринесе и към WG3 (Knowledge transfer and stakeholders’ involvement) чрез разпространение на резултатите и изграждане на капацитет в областта на растителната епигеномика. Специален акцент ще бъде поставен върху обучението и активното участие на млади учени в експерименталната работа, анализа на данните, международни конференции, Training Schools и Short-Term Scientific Missions (STSMs). Дейността ще подпомогне укрепването на международното сътрудничество и по-нататъшното интегриране на българския научен екип в европейската изследователска общност. 3 500.00 0.00
Координация, управление и административно обслужване на проекта: Дейността включва цялостната координация, административно и финансово управление на проекта, мониторинг на изпълнението на планираните дейности в съответствие с изискванията на Фонд „Научни изследвания“ и COST акцията EPICROPS. В рамките на дейността ще се извършва текущ контрол върху изпълнението на работната програма, разходването на финансовите средства и подготовката на необходимата отчетна документация. Ще бъде организирано и провеждането на задължителния финансов одит на проекта. 1 560.00 0.00

Notes:

Elements in light blue allow detailed view when selected
All amounts are in euro (EUR) / 1 EUR = 1,95583 BGN
The project is funded by the “Technical Assistance” Programme 2021–2027, co-financed by the European Union through the European Regional Development Fund, under project BG16RFTA001-1.003-0001 “Digital transformation in the management of EU funds” and by the “National Recovery and Resilience Plan”, under Investment C10.I11 “Ensuring an adequate information and administrative environment for the implementation of the Recovery and Resilience Plan”.