Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

The Stressed Cell as a Physical Aging Problem

Opis projektu

Fizyka statystyczna zapewnia wgląd w stany komórek doświadczających stresów

Komórki stanowią wysoce złożone mikrośrodowiska, w których zachodzi wiele oddziaływań w jednym czasie pomiędzy ich poszczególnymi elementami. Powoduje to, że zastosowanie metod statystycznych do oceny zachowania komórek jest coraz trudniejsze. Finansowany przez UE projekt StatCell ma na celu pokonanie tego wyzwania poprzez wprowadzenie eksperymentalnych i teoretycznych ram dla opisu fizyki statystycznej komórek w warunkach ostrego stresu. Łącząc najnowocześniejsze techniki biologii komórki, badacze skupieni wokół projektu StatCell zamierzają umożliwić określenie warunków sieci komórek, które mogą być ilościowo przewidywane przy pomocy metod fizyki statystycznej. Prace w ramach projektu zapewnią istotny wgląd w mechanizmy komórkowe występujące w procesach starzenia się oraz w przebiegu chorób.

Cel

Statistical physics successfully accounts for phenomena involving a large number of components using a probabilistic approach with predictions for collective properties of the system. While biological cells contain a very large number of interacting components, (proteins, RNA molecules, metabolites, etc.), the cellular network is understood as a particular, highly specific, choice of interactions shaped by evolution, and therefore not amenable to a statistical physics description. My premise is that when a cell encounters an acute, but non-lethal, stress, its perturbed state can be modelled as random network dynamics, rather than as a regulated response. Strong perturbations may therefore reveal the dynamics of the underlying network that are amenable to a statistical physics description. Based on the striking similarity between our data on stressed bacteria and physical aging in disordered systems, my goal is to develop an experimental and theoretical framework for the statistical physics description of cells exposed to strong perturbations. We will critically probe the predictions of the statistical model using a multidisciplinary approach combining three frontline methodologies: (1) dynamics of single bacteria under acute stress in microfluidic devices and single cell transcriptomics; (2) theoretical framework and simulations for cellular networks under acute stress; and (3) new biophysical measurements of the transition from the regulated to the disrupted cellular network. This approach should provide a paradigm shift in the analysis of cells under stress, differentiating between conditions described by the regulation of gene networks from those that can be quantitatively predicted by a statistical physics framework. The new knowledge should lead to innovative ways of controlling the cellular network under strong perturbations, with implications ranging from new methodologies for synthetic biology to new avenues for treating bacterial infections and cancer.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2021-ADG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

THE HEBREW UNIVERSITY OF JERUSALEM
Wkład UE netto
€ 2 497 500,00
Koszt całkowity
€ 2 497 500,00

Beneficjenci (1)