Projektbeschreibung
Synthetische Zellen mittels RNS-Origami
Synthetische Zellen, auch bekannt als künstliche Zellen oder Protozellen, sind im Labor hergestellte Strukturen, die einige der Eigenschaften und Funktionen natürlicher Zellen nachahmen. Die Anwendungsmöglichkeit zur Arzneimittelverabreichung, in der Biotechnologie und in der Umweltsensorik sowie für fortschrittliche biomedizinische Forschung erregen viel Interesse. Das Ziel des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts ENSYNC besteht darin, eine synthetische Zelle zu konstruieren, indem funktionelle Biomoleküle in Lipidvesikel eingekapselt werden. So soll eine selbstreplizierende und sich entwickelnde synthetische Zelle durch programmierbare RNS-Origami-Strukturen geschaffen werden, die die Evolution reguliert und für verschiedene Aufgaben funktionalisiert ist. Das Projektteam wird nicht nur Einblicke in evolutionäre Prozesse hervorbringen, sondern auch Werkzeuge auf der Grundlage des RNS-Origami für verschiedene Anwendungen entwickeln.
Ziel
Can we construct a cell from non-living matter? In search for answers, bottom-up synthetic biology has successfully encapsulated functional sets of biomolecules inside lipid vesicles, yet a “living” synthetic cell remains unattained. ENSYNC aims for a prototype of a synthetic cell that encompasses a fundamental characteristic of life, namely evolution. My past work shows that DNA origami can achieve custom-engineered synthetic cellular parts, but the mere encapsulation of preformed parts conflicts with the vision of a self-replicating and evolving synthetic cell. I here propose to produce and to replicate functional RNA origami structures inside of lipid vesicles (GUVs) by co-transcriptional folding from a DNA template. First, I will genetically encode an RNA nanopore and RNA origami structure which induces GUV division. The DNA template (“genotype”) will determine the GUVs’ permeability and their division rate (“phenotype”). This genotype-phenotype mapping is the basis for directed evolution of the rationally engineered RNA origami structures in the second step. In particular, I will aim for efficient GUV division in repeated cycles of genetic diversification and selection. In the third step, I will implement multiple growth and division cycles to enable continuous directed evolution. This will be achieved by system-level integration and laboratory automation of the directed evolution pipeline to iteratively reduce researcher intervention. Depending on externally applied selection pressures, continuous evolution will inevitably lead to the dominance of highly proliferating synthetic cells in mixed populations. ENSYNC provides fundamental insights into evolutionary processes as well as applicable RNA origami-based tools for nanopore sensing and as genetically encoded biophysical probes in cell biology. Overall, ENSYNC pushes the boundaries of bottom-up synthetic biology to the point where synthetic cells can be evolved towards a distinct goal in biotechnology.
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.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle
- Sozialwissenschaften Soziologie industrielle Beziehungen Automatisierung
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik RNS
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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.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG
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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.
69117 Heidelberg
Deutschland
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.