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Medical Sciences; Health Sciences

Daniel Zenklusen

Expression of genes in complex systems

Professeur titulaire

Faculté de médecine - Département de biochimie et médecine moléculaire

Pavillon J.-Armand-Bombardier, room 3033

514 343-6327

daniel.r.zenklusen@umontreal.ca

Secondary number: 514 343-5174 (Laboratoire)

Profile

Research expertise

Analysis of gene expression using single molecule approaches. We use imaging techniques to study the mechanisms and kinetics of different processes along the gene expression pathway in yeast and higher eukaryotes. In particular, we combine single molecule techniques and quantitative analysis methods with mathematical modeling to gain better understanding of the general rules governing the expression of genes in complex systems.

Biography

Daniel Zenklusen est titulaire d'un doctorat en microbiologie de l'Université de Lausanne et a effectué des études postdoctorales dans le laboratoire de Robert H Singer à l'Albert Einstein College of Medicine à New York. Il est professeur au Département de biochimie et médecine moléculaire de la Faculté de médecine de l'UdeM depuis 2010.

education

  • 2002 — Doctorat — Biologie cellulaireUniversité de Lausanne
  • 1998 — Maîtrise — Biologie moléculaireUniversität Bern

Affiliations and responsabilities

Teaching and supervision Currently recruiting

Recruitment in research Currently recruiting

Multiple PhD and postdoctoral positions are available in the Zenklusen laboratory. Available projects aim to study fundamental aspects of RNP biology (including the biology in introns and other coding and non-coding RNAs), to decipher mechanisms that facilitate the formation and composition of RNA-protein complexes, their topological organization, and how this facilitates gene expression. Moreover, we want to understand, how defects in RNPs lead to various disease phenotypes, including cancer and various neurodegenerative diseases. Projects will employ multidisciplinary approaches in the areas of single-molecule and super-resolution microscopy, RNA/protein biochemistry, genomics and CRISPR-Cas9-mediated genome editing, using mammalian cell culture models. 

Applicants should have expertise/undergraduate degree in cell biology, biochemistry and/or biophysics and experience in working with RNA, RNA-protein interactions and/or single molecule biophysical methods. 

Interested applicants should email a CV and letter of introduction, proposed start date, a list of publications (for postdoc candidates), names of two or three references who may be contacted for letters, and a brief description of future research interests to daniel.r.zenklusen@umontreal.ca

Student supervision

Theses and dissertation supervision (Papyrus Institutional Repository)

2022

Deciphering intron structural organization and metabolism using super-resolution microscopy

Graduate : Abeykoon Mudiyanselage, S. Kalhara Abeykoon
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.
2021

Characterising (pre-)mrnp organisation at different stages of gene regulation using single-molecule microscopy

Graduate : Adivarahan, Srivathsan
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
2021

Deciphering mRNP – nuclear pore interactions : study of basket protein dynamics in budding yeast

Graduate : Bensidoun, Pierre
Cycle : Doctoral
Grade : Ph. D.
2014

Les patrons d’expression de gènes : ont-ils évolué avec la complexité des organismes?

Graduate : Imrazene, Sandra-Rima
Cycle : Master's
Grade : M. Sc.

Projects

Research projects

2024 - 2030

Investigate features and dynamics of intron RNP topology and its role in modulating RNA metabolism

Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2023 - 2027

Determine the composition and structural organization of non-translating mRNAs

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: FRQNT/Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies (FQRNT)
Grant programs: PV113724-(PR) Projets de recherche en équipe (et possibilité d'équipement la première année)
2020 - 2027

Deciphering the role of nuclear organization in mRNA and lncRNA nuclear retention

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
2020 - 2027

Determining the role of the nuclear basket protein Mlp1/TPR in mRNA homeostasis

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Co-researchers : Marlene Oeffinger
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2023 - 2026

Investigate features and dynamics of intron RNP biology and its role in modulating RNA metabolism

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2022 - 2025

Nuclear Transport Meeting 2022

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Co-researchers : Katherine Borden , Marlene Oeffinger
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-Subventions pour réunion, planification et dissémination
2016 - 2024

Investigate The Role Of mRNP Structure In Translation And RNA Metabolism

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2019 - 2023

Disséquer les mécanismes régulant l'expression des gènes utilisant des approches de molécules uniques

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Bourse de chercheur-boursier : Senior
2017 - 2023

Determining the pathways, components and functional niches that define specialized ribosomes.

Lead researcher : Marlene Oeffinger
Co-researchers : Daniel Zenklusen , Sebastian Pechmann
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXXXXXX-(PJT) Subvention Projet
2019 - 2022

Drop-based microfluidics (DBM) for single cell studies and ultrahighthroughput phenotypic screens and lab evolution

Lead researcher : Adrian Serohijos
Co-researchers : Stephen Michnick , Franz Bernd Lang , Daniel Zenklusen , Bernard Shapiro
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-(OIR) Outils et d'instruments de recherche (de 7 001 $ à 150 000 $)
2015 - 2022

DISSECTING THE ROLE OF THE NUCLEAR BASKET IN REGULATING MRNA METABOLISM

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
2020 - 2021

Supplément COVID-19 CRSNG_Deciphering the role of nuclear organization in mRNA and lncRNA nuclear

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVXXXXXX-Supplément à l’appui des étudiants, des stagiaires postdoctoraux et du personnel de soutien à la recherche COVID-19
2017 - 2019

Disséquer les mécanismes régulant l'expression des gènes utilisant des approches de molécules uniques

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Bourse de chercheur-boursier : Junior 2
2013 - 2017

DISSECTING THE KINETICS AND MECHANISMS OF GENE EXPRESSION PROCESSES USING SINGLE CELL AND SINGLE MOLECULE RESOLUTION LIVE CELL IMAGING

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: FCI/Fondation canadienne pour l'innovation
Grant programs:
2011 - 2017

DISSECTING THE DYNAMICS OF TRANSCRIPTION REGULATION AT A SINGLE CELL LEVEL

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: IRSC/Instituts de recherche en santé du Canada
Grant programs: PVXX5647-(MOP) Subvention de fonctionnement incluant les subventions de fonctionnement programmatiques (général)
2010 - 2016

DETERMINING THE KINETICS AND MECHANISM OF MRNA EXPORT

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PVX20965-(RGP) Programme de subvention à la découverte individuelle ou de groupe
2010 - 2016

Training program in cellular dynamics of macromolecular complexes

Lead researcher : Christian Baron
Funding sources: CRSNG/Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG)
Grant programs: PV118026-FONCER : Prog. formation orientée nouveauté, la collaboration et l'expérience en recherche
2011 - 2015

ANALYSE DE LA DYNAMIQUE DE L'EXPRESSION DES GENES DANS DES CELLULES UNIQUES

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Établissement de jeunes chercheurs Juniors 1
2011 - 2015

ANALYSE DE LA DYNAMIQUE DE L'EXPRESSION DES GENES DANS DES CELLULES UNIQUES

Lead researcher : Daniel Zenklusen
Funding sources: FRQS/Fonds de recherche du Québec - Santé (FRSQ)
Grant programs: PVXXXXXX-Bourse de chercheur-boursier clinicien: junior I et II et senior (offre seulement)
2010 - 2015

DISSECTING THE DYNAMICS OF TRANSCRIPTION REGULATION AT A SINGLE CELL LEVEL

Lead researcher : Daniel Zenklusen
2011 - 2014

ANALYSE DE LA DYNAMIQUE DE L'EXPRESSION DES GÈNES DANS DES CELLULES UNIQUES

Lead researcher : Daniel Zenklusen
2010 - 2014

DETERMINING THE KINETICS AND MECHANISM OF MRNA EXPORT

Lead researcher : Daniel Zenklusen

Outreach

Publications and presentations

Publications

Dernières publications

  1. Bensidoun P, Reiter T, Montpetit B, Zenklusen D#, Oeffinger M#Nuclear mRNA metabolism drives selective basket assembly on a subset of nuclear pores in budding yeastMolecular Cell 2022 Oct 20;82(20):3856-3871.e6. #co-corresponding authors

  2. Zhao C, Biondic S, Vandal K, Björklund ÅK, Hagemann-Jensen M, Sommer TM, Canizo J, Clark S, Raymond P, Zenklusen D, Rivron N, Reik W, Petropoulos S. Single-cell multi-omics of human preimplantation embryos shows susceptibility to glucocorticoidsGenome Research 2022 Aug 10;32(9):1627-41.

  3. Jayabalan AK, Adivarahan S, Koppula A, Abraham R, Batish M, Zenklusen D,  Griffin DE and  Leung AKL. Stress granule formation, disassembly, and composition are regulated by alphavirus ADP-ribosylhydrolase activityProc Natl Acad Sci U S A, 2021 118 (6) e2021719118

  4. Adivarahan S, Livingston N, Nicholson B, Rahman S, Wu B, Rissland O, Zenklusen D. Spatial organization of single mRNPs at different stages of the gene expression pathway. Molecular Cell. 08 Nov 2018, 72(4):727-738.e5

  5. Lessard F, Igelmann S, Huot G, Le Calvé B, Montero B, St-Germain E, Mignacca L, Deschênes-Simard X, Moiseeva O, Zorca CE, Zenklusen D, Brakier-Gingras L, Bourdeau V and Ferbeyre G. Defective ribosome biogenesis in senescence reveals a novel checkpoint pathway to block cyclin dependent kinases. Nature Cell Biology. Jul;20(7):789-799

  6. Rahman S, Zorca C, Traboulsi T, Noutahi E, Krause M, Mader S and Zenklusen D. Single-cell profiling reveals that eRNA accumulation at enhancer-promoter loops is not required to sustain transcription. Nucleic Acid Research. 2017 Apr 7;45(6):3017-3030. 

  7. Fernandez-Martinez J, Kim SJ, Shi Y, Upla P, Pellarin R, Gagnon M, Chemmama IE, Wang J, Nudelman I, Zhang W, Williams R, Rice WJ, Stokes DL, Zenklusen D, Chait BT, Sali A, Rout MP. Structure and Function of the Nuclear Pore Complex Cytoplasmic mRNA Export Platform. Cell 2016 Nov 17;167(5):1215-1228.e25 

  8. Saroufim MA, Bensidoun P, Raymond P, Rahman S, Krause MR, Oeffinger M, Zenklusen D. The nuclear basket mediates perinuclear mRNA scanning in budding yeast. Journal of Cell Biology 2015 Dec 21;211(6):1131-40 

  9. Castelnuovo M, Rahman S, Guffanti E, Infantino V, Stutz F and Zenklusen D. Single cell analysis reveals aspects of antisense RNA regulation and mode of action in PHO84 transcription repression. Nat Struct Mol Biol. 2013 Jul;20(7):851-8.
  10. Hocine S, Raymond P, Zenklusen D, Chao JA and Singer RH. Single-molecule analysis of gene expression using two-color RNA labeling in live yeastNature Methods  2013 Feb;10(2):119-21.

Pour consulter la liste complète des publications

Disciplines

  • Biochemistry
  • Medical Genetics

Areas of expertise

  • Gene Regulation and Expression
  • Molecular Genetics
  • Biological and Biochemical Mechanisms
  • Cell Signaling and Cancer
  • Cell
  • Imagery (Characterization Tools)