Descrizione del progetto
Cellule sintetiche mediante RNA Origami
Le cellule sintetiche, note anche come cellule artificiali o protocellule, sono strutture create in laboratorio che imitano alcune proprietà e funzioni delle cellule naturali. Esse hanno suscitato grande interesse per la loro applicazione nella somministrazione di farmaci, nelle biotecnologie e nel rilevamento ambientale, oltre che per il progresso della ricerca biomedica. Finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, il progetto ENSYNC intende costruire una cellula sintetica incapsulando biomolecole funzionali all’interno di vescicole lipidiche. L’obiettivo è quello di ottenere una cellula sintetica autoreplicante e in evoluzione attraverso strutture programmabili di origami di RNA, che controllano l’evoluzione e sono funzionalizzate a svolgere diversi compiti. Oltre a comprendere i processi evolutivi, il progetto genererà strumenti basati sugli origami di RNA per varie applicazioni.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze biologiche genetica DNA
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole
- scienze sociali sociologia relazioni industriali automazione
- scienze naturali scienze biologiche genetica RNA
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
69117 Heidelberg
Germania
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.