Projektbeschreibung
Synthetische Biologie und Funktionsdiversifizierung in mikrobiellen Populationen
Isogene mikrobielle Populationen diversifizieren ihre Funktionalität, indem sie die Mechanismen umsetzen, die mit der Heterogenität der Population einhergehen. Rationales Design in der synthetischen Biologie hingegen erzeugt Genschaltkreise mit deterministisch vorhersagbarer Funktionalität innerhalb einzelner Zellen. Das ERC-finanzierte Projekt BridgingScales wird mathematische Verfahren entwickeln, um die Dynamik synthetischer Genschaltkreise in wachsenden mikrobiellen Populationen zu charakterisieren und zu steuern. Ein Modellierungsrahmenwerk und Berechnungsverfahren berücksichtigen sowohl die stochastische Natur von Einzelzellprozessen als auch die Auswirkungen der Heterogenität auf die Populationsdynamik. Mithilfe dieses Ansatzes werden Modelle für den Entwurf spezifizierter synthetischer Schaltkreise erstellt werden können, die der Regulierung von Einzelzellprozessen auf der Ebene von Populationen und Konsortien dienen. Das neuartige Verfahren könnte bei der biologischen Produktion von schwer faltbaren Proteinen zum Einsatz kommen.
Ziel
A key turning point in the evolution of life was the transition from single-cell to multicellular organisms and the optimization of fitness via division of labour and specialization. Similarly, microorganisms have evolved equivalent strategies by forming communities or consortia. Division of labour in isogenic microbial populations is often implemented by mechanisms that create or act upon population heterogeneity to diversify functionality. Rational design in synthetic biology, on the other hand, is focused on the engineering of gene circuits with deterministically predictable functionality within single cells. While synthetic biology has certainly come a long way, predictable functionality of circuits in growing microbial populations still remains elusive or limited to tightly constrained operating conditions. We will develop novel mathematical methods to characterize and control the dynamics of synthetic gene circuits within growing microbial populations. We will develop a modelling framework and novel computational methods that take both stochasticity of single-cell processes and consequences of heterogeneity for population dynamics into account. On the mathematical side, this necessitates coupling single-cell stochastic processes to state dependent population processes such as growth or selection. We will develop methods for parameter inference, experimental design and control for such models. This will enable the construction of models that can be used to design synthetic circuits that function as specified within growing populations and that can be deployed to regulate single-cell processes such that desirable dynamics emerge at the scale of populations and consortia. We will apply the methodology for bioproduction problems in which proteins that are hard to fold need to be produced. Overproducing such proteins impairs cellular growth, which creates couplings between single-cell and population processes and raises the need to feedback control production.
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.
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.
Sie müssen sich anmelden oder registrieren, um diese Funktion zu nutzen
Wir bitten um Entschuldigung ... während der Ausführung ist ein unerwarteter Fehler aufgetreten.
Sie müssen sich authentifizieren. Ihre Sitzung ist möglicherweise abgelaufen.
Vielen Dank für Ihr Feedback. Sie erhalten in Kürze eine E-Mail zur Übermittlungsbestätigung. Wenn Sie sich für eine Benachrichtigung über den Berichtsstatus entschieden haben, werden Sie auch im Falle einer Änderung des Berichtsstatus benachrichtigt.
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.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
Alle im Rahmen dieses Programms finanzierten Projekte anzeigen
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
Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen
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-2022-STG
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenGastgebende Einrichtung
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.
78153 Le Chesnay Cedex
Frankreich
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.