Descripción del proyecto
Aprovechamiento de la diversidad metabólica de las algas para investigar los cuellos de botella metabólicos
Se espera que la población mundial alcance los 9 700 millones de personas de aquí a 2050, por lo que es importante satisfacer la creciente demanda de alimentos al tiempo que se garantiza la sostenibilidad medioambiental. El equipo del proyecto FRIDOM, financiado con fondos europeos, está motivado por la necesidad de aumentar de forma sostenible la producción de alimentos en un 70 %. En este contexto, identificará cuellos de botella metabólicos en células fotosintéticas mediante métodos experimentales y computacionales de vanguardia. Las vías relacionadas con la fotosíntesis se consideran un objetivo prometedor para la mejora de los cultivos con el fin de aumentar el rendimiento agrícola. Aunque los estudios han demostrado que la eficiencia fotosintética es mayor en las microalgas que en la mayoría de las demás plantas, las razones subyacentes no están claras. Los conocimientos adquiridos en el marco del proyecto FRIDOM ayudarán a afrontar el reto de alimentar de forma sostenible a una población en crecimiento.
Objetivo
A ~70% increase in food production is required to feed the world population by 2050, putting increased productivity on a collision course with environmental and sustainability goals. Aiming to meet this growing demand, photosynthesis-related pathways are regarded as a promising target for crop improvement to increase agricultural yield, however, they remain mostly unexploited. Furthermore, while empirical studies have shown that photosynthetic efficiency is higher in microalgae than in both C3 or C4 crops, the underlying reasons remain unclear. Identifying metabolic bottlenecks in photosynthetic cells remains a holy grail of plant research. However, with recent progress made in cross-kingdom plant flux analyses, the time is ripe to tackle photosynthetic metabolism with state-of-the-art experimental and computational approaches as a target for plant yield improvement.
In this project, I propose to address the following key questions: (1) What role is played by photosynthetic metabolism in setting the upper limits for growth of photosynthetic cells? and in this respect, (2) What makes some photosynthetic cells grow faster than others? We will combine cutting-edge tools for comparative flux analyses with genetic approaches applied on algae and higher-plants to identify and validate metabolic bottlenecks for plant growth as targets for crop yield improvement. These research aims fall well within my unique set of expertise. Ive characterized the metabolism of the fastest growing photosynthetic cells, and mapped the metabolic networks of algae compared with C3 and C4 plant models, using a novel microfluidics setup which I developed, facilitating non-stationary stable isotope analysis at steady state conditions in liquid algal cultures. Successful outcome of this project will shed light on the magnitude of photosynthetic metabolism effects on plant growth and help reshape the field of targeting photosynthetic-related pathways for crop-plant yield improvements.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
67663 Kaiserslautern
Alemania