Projektbeschreibung
Neuartige Phänotypisierung zeigt subzelluläre Organisation ohne Kompartimentierung
Die Kompartimentierung stellt ein grundlegendes Merkmal eukaryotischer Zellen dar. Die kleinen membrangebundenen Organellen, zu denen auch die Steuerzentrale der Zelle mit ihrer DNS, der Zellkern, und ihre „Energiefabrik“, die Mitochondrien, gehören, bieten die Möglichkeit, die Effizienz der einzelnen Funktionen zu steigern. Im Gegensatz zu eukaryotischen Zellen fehlt den bakteriellen Zellen diese Kompartimentierung. Trotz ihrer „Einfachheit“ als prokaryotische Organismen sind die Mechanismen, mit denen Bakterien alle für ihr Wachstum und ihr Überleben notwendigen Prozesse organisieren, nur unzureichend verstanden. Das EU-finanzierte Projekt BacterialBlueprint wird seinen bahnbrechenden Hochdurchsatz-Phänomik-Ansatz für die systematische Charakterisierung von Phänotypen innerhalb und zwischen verschiedenen Arten einsetzen, um die Prinzipien der subzellulären Organisation der bakteriellen Replikation aufzudecken.
Ziel
Modern metagenomics has opened our eyes to the immense bacterial diversity that exists both among and within us. Despite this diversity, all bacteria share the basic challenge of organizing the various processes that ensure their faithful replication. All bacterial cells need to metabolize nutrients, generate building blocks, maintain their shape and size, replicate and segregate their chromosomes, synthesize cell walls and membranes, and divide to give rise to daughter cells. At present, we do not understand how bacteria integrate all these processes in their small cellular compartments. What makes this question even more intriguing is that bacteria represent simple forms of proliferating cells, without additional layers of internal organization (e.g. membrane-enclosed organelles) or cell cycle regulation (e.g. cyclins and cyclin-dependent kinases) seen in eukaryotic cells. My goal is to address this gap by uncovering the internal architecture of bacterial replication and identifying the molecular mechanisms that underlie it. I will use a high-throughput single-cell phenomics approach that I developed and that provides high-content, quantitative cell biological information. By applying this approach across different levels of bacterial diversity (both within and across species, beyond the small number of currently existing model species), I aim to identify general and species-specific principles for the subcellular organization of replication in bacteria. This analysis will also enable the identification of key factors involved in establishing these governing principles, which will be functionally characterized further to provide a unique overview of the molecular mechanisms that determine the spatial organization of bacterial replication. If successful, this project will transform our understanding of bacterial cell biology by expanding it beyond current textbook standards and providing us with the blueprints and design principles of bacterial cells.
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.
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Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
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