Opis projektu
Inteligentne techniki oparte na danych umożliwiają modelowanie funkcjonowania cząsteczek biologicznych
Silniki biologiczne, takie jak V1Vo-ATPaza, to maszyny molekularne występujące w żywych komórkach, które przekształcają energię chemiczną w pracę mechaniczną z niezwykle wysoką sprawnością. Jednak badanie ich działania na poziomie atomowym ich milisekundowych przejść między stanami funkcjonalnymi pozostaje wyzwaniem ze względu na ograniczenia obliczeniowe. Finansowany przez ERBN projekt MilliInMicro proponuje całościowe podejście umożliwiające połączenie symulacji mikrosekundowych z procesami biologicznymi w skali milisekundowej. Naukowcy wykorzystają metody oparte na danych do ustalenia kluczowych współrzędnych reakcji z zaawansowanymi algorytmami do mapowania ścieżek wolnej energii. Przyspieszą także proces badania tych ścieżek przy użyciu zaawansowanych metod, które określają złożone krajobrazy energetyczne znacznie szybciej niż istniejące techniki. Wyniki tych prac mogą naświetlić skutki mutacji powodujących choroby i pomóc w projektowaniu sztucznych komórek.
Cel
Complete understanding of how complex biological objects operate and fulfill their cellular role requires at its core a detailed picture of the millisecond (ms) conformational transitions between functional states. Computational investigation of such ms–events is thwarted by our difficulty—and often impossibility—to identify and sample efficiently the relevant degrees of freedom at play, as well as the current limitation of all-atom molecular dynamics to the microsecond (μs) timescale on common computer architectures. Guided by concrete biological questions that experiment alone has hitherto proven unable to address, we propose a holistic approach to bridge affordable μs–computer simulations and ms–biological processes without the aid of a special-purpose supercomputer. To meet this grand theoretical challenge, we will associate two powerful developments to make the quantum leap, and open a breadth of applications, scaling up to very large biological objects, so far inaccessible to μs–timescale computer simulations. First, we will determine the reaction coordinate in an unprecedented combination of data- driven discovery of collective variables and advanced algorithms to find the minimum free-energy pathway that connects the end states of the conformational transition. Second, we will accelerate sampling along this pathway by associating ergodic schemes to a novel approach that maps complex free-energy landscapes significantly faster than its competitors. We will apply this methodology to a V1Vo–ATPase, a complete ATP–driven biological motor that converts over the ms–timescale the chemical energy of ATP hydrolysis into mechanical work, with minimalist dissipation. Beyond illuminating the allosteric pathways that underlie the conformational transition, atomic-level description of the rotary-catalysis milestones will shed new light on the effects of pathological mutations altering ATP activity, while helping engineer artificial cells with accelerated ATP turnover.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
- nauki przyrodnicze nauki biologiczne genetyka mutacja
- inżynieria i technologia inżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatyczna inżynieria elektroniczna sprzęt komputerowy superkomputer
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Program(-y)
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
GŁÓWNY PROGRAM
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu
Temat(-y)
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
System finansowania
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania
Zaproszenie do składania wniosków
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2022-ADG
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszeniaInstytucja przyjmująca
Kwota netto dofinansowania ze środków Unii Europejskiej. Suma środków otrzymanych przez uczestnika, pomniejszona o kwotę unijnego dofinansowania przekazanego powiązanym podmiotom zewnętrznym. Uwzględnia podział unijnego dofinansowania pomiędzy bezpośrednich beneficjentów projektu i pozostałych uczestników, w tym podmioty zewnętrzne.
75794 PARIS
Francja
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.