Description du projet
Composition et fonction communautaire au niveau d’une espèce unique
Comment former une communauté à partir d’une liste d’espèces candidates afin d’optimiser une fonction cible? Cette question cruciale de l’écologie microbienne synthétique est essentielle pour la conception de consortiums multi-espèces dans le domaine de la biotechnologie. Une solution empirique n’est malheureusement pas réalisable en raison du grand nombre de combinaisons possibles. Dans ce contexte, le projet ECOPROSPECTOR, financé par le CER, se propose d’intégrer les concepts de la biologie des systèmes évolutifs et des paysages de santé pour étudier la composition et la fonction des communautés au niveau d’une espèce unique. Le projet s’appuiera sur un modèle mathématique simple afin de quantifier la façon dont l’ajout d’une espèce affecte le fonctionnement de la communauté. Il concentrera ses efforts sur un système modèle de 100 bactéries du sol dégradant l’amidon, et corrélera les relations entre la composition de la communauté et l’optimisation de l’hydrolyse de l’amidon.
Objectif
Given a list of candidate species, which community should one form to optimize a target function? Answering this fundamental ecological question is particularly urgent in the emerging field of synthetic microbial ecology, where it would dramatically improve our ability to design multi-species consortia for biotechnological applications. An empirical solution is out of reach, due to the astronomical number of possibilities: one could form ~1E30 possible assemblages from just 100 species. To provide a solution, ECOPROSPECTOR will borrow state-of-the-art ideas from Evolutionary Systems Biology and the theory of Fitness Landscapes, where similarly vast combinatorial spaces must be explored to find optimal sequences (peaks) in a genotype-phenotype map. This will result in a new and groundbreaking theoretical paradigm to map community composition and function in large communities at the single-species level.
My proposal is motivated by exciting preliminary results revealing an ecological parallel to the emerging evolutionary concept of global epistasis: the functional effect of adding a species to a community can be predicted by a simple mathematical relationship. I will start by characterizing these relationships in a model empirical system consisting of 100 starch-degrading soil bacteria. I will then use machine learning to reconstruct and navigate the full combinatorial landscape between community composition and function, in search of communities that optimize the rate of starch hydrolysis. Through genetic and environmental manipulations and mathematical modeling, I will then mechanistically explain the emergence of those predictive equations and causally link them with species traits. Besides solving a problem of critical practical importance, the theoretical paradigm emerging from this work will unify quantitative research in ecology and evolution, providing unique opportunities for cross-pollination across fields.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences naturelles sciences biologiques microbiologie bactériologie
- sciences naturelles sciences biologiques écologie
- sciences naturelles sciences biologiques microbiologie microbiomes
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-COG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
28006 MADRID
Espagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.