Ι. Ανάπτυξη τεχνικών για την μελέτης της αρχιτεκτονικής της χρωματίνης
Example of T2C (adapted and modified from Kolovos et al., 2018)
Ανάπτυξη τεχνολογιών που επιτρέπουν την μελέτη της χωροχρονικής οργάνωσης και αρχιτεκτονικής του γονιδιώματος σε διάφορα βιολογικά συστήματα. Τεχνικές όπως η 3C-seq (Stadhouders, et al., 2013) και το T2C (Kolovos et al., 2014; Kolovos et al., 2018), επιτρέπουν την ανάλυση της αρχιτεκτονικής της χρωματίνης
Συγκρεκριμένα, η μέθοδος T2C (Kolovos et al., 2014; Kolovos et al., 2018) επιτρέπει την ανάλυση της οργάνωσης της χρωματίνης στο χώρο και τον χρόνο, της διαμερισματοποίησης, καθώς και το δίκτυο γονιδιακών αλληλεπιδράσεων σε ιδιαίτερα υψηλή ανάλυση (0.4 kbp) και κάλυψη με αρκετά χαμηλό κόστος.
ΙI. Η αρχιτεκτονική της χρωματίνης και ο διττός ρόλος των μεταγραφικών παραγόντων
(Adapted and modified from Kolovos et al., 2016)
Η μελέτη της δυναμικής του ρόλου και της απόκρισης των μεταγραφικών παραγόντων και της αρχιτεκτονικής του γονιδιώματος σε βιολογικά συστήματα όπως η διαφοροποίηση του αιμοποιητικού συστήματος (Kolovos et al., in preparation) και η φλεγμονώδης απόκριση ενδοθηλιακών κυττάρων (Diermeier, et al. 2014; Kolovos et al., 2016). Αυτές οι μελέτες αποκάλυψαν ένα συνδυαστικό δίκτυο μεταγραφικών παραγόντων που ελέγχουν την γονιδιακή έκφραση μέσω προδιαγεγραμμένων αλληλεπιδράσεων της χρωματίνης (prelooping).
ΙIΙ. Η γονιδιακή ρύθμιση και έκφραση ως απόκριση σε σηματοδοτικά μονοπάτια
Μοντέλο για τον διττό ρόλο του NFκΒ στη φλεγμονώδη απόκριση, σε HUVECs, (results concern Kolovos et al., 2016))
Η μελέτη και η ανάλυση της δυναμικής των ενισχυτών/υποκινητών (poised/active/silenced) και της οργάνωσης της 3D αρχιτεκτονικής του γονιδιώματος στα πλαίσια των σηματοδοτικών μονοπατιών TNFα και TGF, μέσω διαφόρων μεταγραφικών παραγόντων ενεργών σε αυτά τα μονοπάτια και η επίδρασή τους στην γονιδιακή ρύθμιση και έκφραση.
ΙV. Επιγενετική και σχέση της με την ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης
(Adapted and modified from Kolovos et al., 2020)
Οι πρωτεΐνες polycomb (PRC1/2) είναι σημαντικές για την ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης. Μελετούμε την σχέση του συμπλόκου Polycomb repressive de-ubiquitinase (PR-DUB) με τις PRC1/2 και του ρόλου του στην διατήρηση της χρωματίνης σε μια ιδανική κατάσταση, μέσω επιγενετικών μηχανισμών, ώστε να ελέγχει και να ρυθμίζει την έκφραση γονιδίων σημαντικών για διάφορες λειτουργίες του οργανισμού (Kolovos et al., 2020).
V. Ταυτοποίηση καινούριων μεταγραφικών παραγόντων
H μελέτη με μεθόδους screening (CRISPR-Cas9) για την ταυτοποίηση καινούριων μεταγραφικών παραγόντων και του ρόλου τους στη δημιουργία και διαφοροποίηση των αιμοποιητικών βλαστικών κυττάρων (HSCs) μέσω της τρισδιάστατης αρχιτεκτονικής του γονιδιώματος. Ο σκοπός είναι η αποκαλύψη του τρόπου διαφοροποίησης του αιμοποιητικού συστήματος και η παραγωγή των διαφορετικών τύπων κυττάρων, ώστε να κατανοήσουμε το μοριακό υποβάθρο της αιμοποίησης.
Circular genome map of L. plantarum L125 (Adapted from Tegopoulos et al., 2021)
VI. Ανάλυση μικροβιώματος και γονιδιώματος βακτηρίων
Ανάπτυξη μεθοδολογιών ανάλυσης μικροβιώματος και γονιδιώματος βακτηρίων, με σκοπό την in silico ταξινομική και φυλογενετική τοποθέτησή τους, καθώς και την in silico ανάλυση του γονιδιώματος τους με αποτέλεσμα την πρόβλεψη των διαφορετικών πιθανών ιδιοτήτων των βακτηρίων (πχ προβιοτική, θεραπευτική, κτλ.) και στην συνέχεια την ευκολότερη και στοχευμένη in vitro επιβεβαίωση τους (Stergiou et al., 2021, Tegopoulos et al., 2021).