Opis projektu
Mechanizm przetrwania poniżej temperatury zamarzania wody
Naukowcy sądzą, że wodą była niezbędna do powstania życia. Przy tym najniższą temperaturą podtrzymującą aktywność metaboliczną bakterii jest -20 °C w wiecznej zmarzlinie. Wciąż mamy ograniczoną wiedzę na temat mechanizmów przetrwania życia poniżej punktu zamarzania wody. Wewnątrzkomórkowa woda w stanie ciekłym służy jako nośnik roztworów i odgrywa kluczową rolę w procesach biologicznych. Kluczowe jest poznanie fizycznego stanu wody wewnątrzkomórkowej w temperaturach ujemnych. Finansowany przez UE projekt ArtWater zakłada wykorzystanie syntetycznych komór jako systemu modelowego do badania stanu fizycznego wody podzielonej na komory w temperaturach ujemnych. W ramach projektu powstanie także nowa platforma dla przestrajalnych procesów bioinżynieryjnych, takich jak kriokonserwacja i krioenzymologia, a także badane będą zagadnienia z dziedziny astrobiologii.
Cel
In the last few decades, researchers have come to believe that where there is liquid water, there is life, regardless of the physical conditions of the surroundings. Indeed, living organisms have been discovered in environments with extreme temperatures, radiation, or high salinity. In terms of temperature, the lowest limit to sustain the metabolic activities of bacteria is reported to be -20 ºC in permafrost. Yet, the survival mechanism of life below the freezing point of water is still not fully understood, though it has important implications for origin of life studies and the search for life in the universe.
The prerequisite of life at subzero temperatures is the existence of liquid water. Intracellular liquid water not only serves as solution medium, but also plays a crucial role in biological processes such as metabolisms in cells. Therefore, understanding the physical state of intracellular water at subzero temperatures is important.
In ArtWater, we will employ synthetic compartments as model system to investigate the physical state of compartmentalized water at subzero temperatures. The project will be conducted through a bottom-up approach: from pure water in compartments to crowded compartmentalized solutions that mimic cytoplasm in natural cells. The crystallization, diffusion, and dynamics of water will be studied by differential scanning calorimetry, nuclear magnetic resonance, and broadband dielectric spectroscopy, respectively. Several types of state-of-the-art synthetic compartments will be employed including polymersomes, liposomes, and complex coacervates. Furthermore, we will develop artificial cells equipped with liquid water enabling biological activities at subzero temperatures. The ArtWater project will not only open the window for understanding the survival mechanisms at extremely low temperatures but also provide a new platform for tunable bioengineering processes such as cryopreservation and cryo-enzymology and shed light to astrobiology.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki chemicznechemia analitycznakalorymetria
- nauki przyrodniczenauki fizyczneoptykaspektroskopia
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
3584 CS Utrecht
Niderlandy