Projektbeschreibung
Künstliche Intelligenz: Zukunft der Biotechnologie
Zellen können als Reaktion auf eine veränderte Umgebung Gene ein- und ausschalten. Dank einer komplexen Gruppe von Regulatoren, den sogenannten genregulatorischen Netzwerken, ist das möglich. Genregulatorische Elemente wie Promotoren und Enhancer sind Schlüsselkomponenten dieser Netzwerke und legen fest, welche Gene zu einem bestimmten Zeitpunkt exprimiert werden. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt AI4SYN wird die hämatopoetische Stammzelldifferenzierung als Paradigma nutzen, um Vorhersagemodelle für genregulatorische Netzwerke und Elemente zu erstellen. Die Forschenden werden Deep Learning mit genetischen Untersuchungen auf Einzelzellebene kombinieren, um das Ergebnis potenzieller Netzwerkstörungen vorherzusagen.
Ziel
Our abilities to predict and engineer complex biological systems are in their infancy. In the context of gene regulation, we cannot design artificial promoters with specificity to arbitrary cell states, and we cannot arbitrarily trans- and de-differentiate somatic cells, although such abilities would be of high biotechnological and biomedical value. To achieve these ambitious goals, we require quantitative, predictive models of gene regulatory elements (GREs) and gene regulatory networks (GRNs), respectively. Here I propose that the combination of deep learning and single-cell genetic screens is ideally suited to obtain such models, and, in particular, the amounts of highly informative data required for their training. Working with an ex vivo model of hematopoietic stem cell differentiation, we will first screen the activity of hundreds of thousands of synthetic GREs throughout the hematopoietic differentiation landscape. Thereby, we will obtain models of cell type specific GRE activity that can predict new, synthetic GREs with activity in any cell state of interest. Second, we will screen hundreds of thousands of combinatorial GRN perturbations and their effect on cell state. Thereby, we will derive models of GRNs that can predict combinatorial perturbation strategies to achieve arbitrary de- or trans-differentiation events. In sum, work on this project will yield a quantitative model of gene regulation in hematopoiesis at various scales of complexity while introducing a novel, AI-guided concept for biological engineering.
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: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2021-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
08003 Barcelona
Spanien
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.