Descrizione del progetto
IA: il futuro dell’ingegneria biologica
Le cellule sono in grado di attivare e disattivare i geni in risposta alle variazioni ambientali, una capacità resa possibile da un complesso gruppo di regolatori noto come reti di regolazione genica (GRN, gene regulatory network). Gli elementi di regolazione genica (GRE, gene regulatory element), quali i promotori e gli intensificatori, sono componenti fondamentali di queste reti e determinano i tipi di geni che vengono espressi in un determinato momento. Finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, il progetto AI4SYN si avvarrà della differenziazione delle cellule staminali ematopoietiche come paradigma per costruire modelli predittivi delle GRN e dei GRE. I ricercatori combineranno l’apprendimento profondo con analisi genetiche a livello di singola cellula al fine di prevedere il risultato di potenziali perturbazioni alle reti.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
08003 Barcelona
Spagna
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.