Descrizione del progetto
Composizione e funzione delle comunità a livello di singola specie
Come si può formare una comunità da un elenco di specie candidate per ottimizzare una funzione obiettivo? Questa domanda critica nell’ecologia microbica di sintesi è essenziale per la progettazione di consorzi multispecie nelle biotecnologie. Una soluzione empirica non è putroppo praticabile a causa del gran numero di combinazioni possibili. In questo contesto, il progetto ECOPROSPECTOR, finanziato dal CER, integrerà i concetti della biologia dei sistemi evolutivi e dei paesaggi di fitness per studiare la composizione e la funzione delle comunità a livello di singola specie. Utilizzando un semplice modello matematico, il progetto quantificherà il modo in cui l’aggiunta di una specie influisce sulla funzione della comunità. Ci si concentrerà su un sistema modello di 100 batteri del suolo che degradano l’amido, mappando le relazioni tra la composizione della comunità e l’ottimizzazione dell’idrolisi dell’amido.
Obiettivo
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.
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 microbiologia batteriologia
- scienze naturali scienze biologiche ecologia
- scienze naturali scienze biologiche microbiologia microbiomi
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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-COG
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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.
28006 MADRID
Spagna
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.