Projektbeschreibung
Entdeckung neuer Phagenabwehrsysteme bei Bakterien
Im evolutionären Wettlauf mit Phagen entwickelten Bakterien effiziente Phagen-Abwehrsysteme wie Restriktionsenzyme und CRISPR-Cas, die auch hervorragende Werkzeuge für die molekulargenetische Forschung sind. Weitere bakterielle Abwehrsysteme, die kürzlich entdeckt wurden, sind u. a. CBASS (zyklische Oligonukleotid-Antiphagen-Signalsysteme) sowie prokaryotische Viperine, die offenbar abgegrenzte Abwehr-Cluster in bakteriellen Genomen bilden. Neueren Studien zufolge sind viele Phagenabwehrsysteme in diesen mikrobiellen Clustern allerdings noch nicht erforscht. Das EU-finanzierte Projekt DefenseAgainstPhage erforscht, validiert und untersucht die Eigenschaften neuer Systeme und die Mechanismen, mit denen Phagen diese Abwehr überwinden. Die Forschung an diesen neuen Systemen könnte den Wissensstand zu Wechselwirkungen zwischen Phagen und Bakterien erweitern und so die Grundlage für völlig neue molekulare Methoden schaffen.
Ziel
The perpetual arms race between bacteria and phage resulted in the evolution of efficient phage-resistance systems. Such systems, including restriction enzymes and CRISPR-Cas, have a major influence on the evolution of both bacteria and phage, and have also proven invaluable as molecular tools.
We recently showed that the bacterial immune system is much richer than originally thought. We discovered the CBASS system (Cohen, Nature 2019), prokaryotic viperins (Bernheim, Nature 2020), and additional defense systems widespread in microbes (Doron, Science 2018). These discoveries relied on the observation that defense systems are organized in defense islands - areas in bacterial genomes where multiple defense systems are clustered together. Mining defense islands resulted in the discovery of new defense systems, but our preliminary results suggest that this is just the tip of the iceberg, and that dozens of new defense systems remained undiscovered in microbial defense islands.
In this project we will use new genomic approaches, together with analyses of massive genomic and metagenomic datasets, to systematically map the molecular capabilities encoded within the anti-phage “defensome”. The project combines computational genomics, synthetic biology, and deep genetic and biochemical experiments to discover, validate, and study the properties of new defense systems, as well as mechanisms used by phages to mitigate defense. Specific focus will be given to retrons, microbial elements that produce chimeric molecules where RNA and DNA are covalently attached. We discovered that retrons function in anti-phage defense, and plan to decipher the mechanism by which the RNA/DNA hybrid provides defense. Based on the enormous impact that antiviral systems had on modern molecular biology (e.g. RNAi, CRISPR-Cas), we envision that deciphering the mechanism of new systems could yield not only major discoveries on phage-bacteria interactions, but also new and exciting molecular tools.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenMikrobiologieBakteriologie
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenMikrobiologieVirologie
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenGenetikDNS
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenGenetikRNS
- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenBiochemieBiomoleküleProteineEnzym
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Wir bitten um Entschuldigung ... während der Ausführung ist ein unerwarteter Fehler aufgetreten.
Sie müssen sich authentifizieren. Ihre Sitzung ist möglicherweise abgelaufen.
Vielen Dank für Ihr Feedback. Sie erhalten in Kürze eine E-Mail zur Übermittlungsbestätigung. Wenn Sie sich für eine Benachrichtigung über den Berichtsstatus entschieden haben, werden Sie auch im Falle einer Änderung des Berichtsstatus benachrichtigt.
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-ADG
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
ERC-ADG -Gastgebende Einrichtung
7610001 Rehovot
Israel