Opis projektu
Różne systemy obrony bakterii przed fagami
Wyścig zbrojeń między bakteriami a fagami doprowadził do powstania skutecznych systemów antyfagowych, między innymi enzymów restrykcyjnych i CRISPR-Cas, które stanowią również nieocenione narzędzia genetyki molekularnej. Niedawno odkryto dodatkowe bakteryjne układy obronne, takie jak systemy sygnalizacji antyfagowej oparte na cyklicznych oligonukleotydach (ang. cyclic-oligonucleotide-based anti-phage signalling systems, CBASS) oraz prokariotyczne białko RSAD2. Badania opierały się na obserwacji, że układy tworzą obronne skupiska w genomach bakterii. Wstępne wyniki sugerują, że wiele innych obronnych systemów antyfagowych, w które wyposażone są drobnoustroje, nadal nie zostało odkrytych. Zespół finansowanego przez UE projektu DefenseAgainstPhage chce rozpoznać, zweryfikować i zbadać właściwości nowych systemów i mechanizmów wykorzystywanych przez fagi w celu obejścia układów obronnych. Ustalenia naukowców nie tylko dostarczyłyby nowych informacji na temat interakcji fagi-bakterie, ale także przyczyniłyby się do powstania nowych narzędzi molekularnych.
Cel
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.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc
- nauki przyrodniczenauki biologicznemikrobiologiabakteriologia
- nauki przyrodniczenauki biologicznemikrobiologiawirusologia
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykaDNA
- nauki przyrodniczenauki biologicznegenetykaRNA
- nauki przyrodniczenauki biologicznebiochemiabiocząsteczkibiałkaenzymy
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2020-ADG
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
ERC-ADG - Advanced GrantInstytucja przyjmująca
7610001 Rehovot
Izrael