Descrizione del progetto
Un’analisi genetica dei complessi di raccolta della luce
Il complesso di raccolta della luce II (LHCII, light-harvesting complex II) catalizza le prime fasi della fotosintesi ed è la proteina di membrana più abbondante, che lega la maggior parte della clorofilla sulla Terra. Tuttavia, i metodi attuali non consentono di condurre un’analisi genetica completa delle proteine LHCII. Il progetto GrInSun, finanziato dal CER, analizzerà nel dettaglio le proteine LHCII nelle alghe e nelle piante, utilizzando nuove tecniche che sono state recentemente impiegate nello studio dei complessi di raccolta della luce delle piante verdi. Utilizzando la genetica inversa, i ricercatori riveleranno i domini coinvolti nella regolazione della raccolta dei fotoni, della fotoprotezione e della crescita. L’analisi della genetica inversa aiuterà a identificare i determinanti delle funzioni delle proteine.
Obiettivo
Life on earth feeds on photons. Photosynthesis in green algae and land plants has been the world’s most successful biological process and has conquered the most diverse environments. Photosynthetic reaction centres are extremely well conserved, an unlikely basis for the ability to adapt. Antenna systems are widely diversified and yet only the Light-Harvesting Complexes (LHCs) have been selected for growth in the land environment. The distinctive property of GreenCut organisms lies in their light-harvesting mechanisms, which ensure efficient photon harvesting and photoprotection. Despite being the most abundant membrane proteins on earth, binding most of chlorophyll that makes the planet green, the secrets of LHCs are still concealed because we lack experimental systems that make possible the reverse and forward genetic analysis of LHCII proteins. Indeed, the clustered-genes encoding LHCII has resisted targeting by classic genetics. I propose an in-depth analysis of LHCII proteins in algae and plants by deploying a new technology that we have developed with our experience in studying LHCs. Firstly, we deleted all genes-encoding LHCII in model species of both land plants and green algae by genome editing and complemented plant ΔLHCII lines with site-directed, mutated sequences, demonstrating that reverse genetics can reveal the domains involved in the regulation of photon harvesting, photoprotection and growth. Secondly, forward genetics, on the other hand, will enable the identification of protein determinants by selecting specific phenotypes on complementing mixotrophic algal ΔLHCII lines with randomly mutagenized sequences. This will lead to a map of structures and functions that identifies the specific biological role of each component of the antenna system in vivo and in vitro. The project’s outcome will be the ability to design in a rational way the light-harvesting systems of plants and algae in the context of sustainable agriculture and bio-industry.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-ADG
Vedi altri progetti per questo bandoMeccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
37129 Verona
Italia