Description du projet
La dynamique fluctuante de la matière vivante
La matière vivante est animée par des processus microscopiques consommateurs d’énergie, tels que l’action des moteurs moléculaires et la division cellulaire. Ces processus créent des fluctuations actives et non équilibrées qui ont un impact sur les processus biologiques. Cependant, contrairement aux fluctuations thermiques, il n’existe pas de cadre théorique pour prédire les fluctuations actives. Le projet LIVING_FLUCTUATIONS, financé par le CER, vise à combler ce fossé par la recherche théorique et la collaboration expérimentale. Premièrement, à l’échelle subcellulaire, il vise à prédire le spectre de bruit actif à partir de la cinétique de liaison non équilibrée des protéines du cytosquelette. Deuxièmement, à l’échelle du tissu, IL vise à prédire les propriétés statistiques des fluctuations de pression dues à la prolifération stochastique des cellules. À terme, le projet vise à développer l’hydrodynamique stochastique des matériaux vivants, afin de comprendre comment les fluctuations actives déterminent les fonctions biologiques dans les cellules et les tissus.
Objectif
Living matter is active: It is driven far from thermodynamic equilibrium by irreversible microscopic processes, such as the action of molecular motors and cell division. This microscopic activity generates nonequilibrium fluctuations, which overwhelm thermal noise and impact biological processes across scales, from intracellular transport to tumour formation. However, unlike in the case of thermal fluctuations, we have no theoretical framework like the fluctuation-dissipation theorem to predict the statistical properties of active fluctuations. Here, I propose to address this knowledge gap by means of theoretical research combined with experimental collaborations organized in two aims.
In the first aim, at the subcellular scale, we will predict the spectrum of active noise based on the nonequilibrium binding kinetics of cytoskeletal proteins. To this end, we will coarse-grain a cytoskeletal network model in which detailed balance is explicitly broken at the molecular scale. We will then use the predictions to analyse experimental data and infer features of molecular activity in living cells and in the mitotic spindle.
In the second aim, at the tissue scale, we will predict the statistical properties of active pressure fluctuations due to stochastic cell proliferation, which is itself regulated by pressure. We will establish how this mechanical feedback affects the spectrum of the pressure field in a growing tissue. To this end, we will generalize tools from the renormalization group that were originally developed to study nonequilibrium critical phenomena through the Kardar-Parisi-Zhang equation. We will then collaborate with experimentalists to test our predictions by measuring the spectrum of pressure fluctuations in living tissues for the first time.
Overall, this research will lay the basis of a stochastic hydrodynamics of living materials and, at the same time, reveal how active fluctuations promote biological functions in cells and tissues.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
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.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-STG
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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.
08007 Barcelona
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.