Descripción del proyecto
Diseño de circuitos de genes reloj para controlar la programación de procesos celulares
Las células deben ejecutar funciones específicas según un calendario, como un directivo que dirige una empresa. Para aplicar estos calendarios, las células poseen «relojes» internos que controlan la duración de los distintos procesos o su frecuencia. Las funciones pueden cambiar a lo largo de un día (el reloj circadiano) o durante días, meses o más tiempo. Hoy día, la única forma de controlar las funciones celulares a lo largo del tiempo es mediante la intervención externa en los momentos dictados por los relojes humanos, o a través de osciladores moleculares que solo pueden modular procesos repetitivos. En el proyecto TICK-TOCK Do and Die, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se diseñarán circuitos de genes reloj en la bacteria «Escherichia coli», lo que podría posibilitar la innovadora capacidad de calcular el tiempo en las células y programar funciones celulares específicas en los momentos deseados.
Objetivo
Living cells are endowed with encoded programs that allow them to execute vital tasks and respond to relevant stimuli. The use of analogous (synthetic) programs has an enormous potential, yet we are highly limited in our ability to program cellular actions over time. We rely on precisely-timed human intervention or on molecular oscillators that control repetitive processes, but we are still unable to program cells to autonomously execute custom actions at desired times.
I now intend to make a big leap toward this goal by producing control systems (molecular timers) and associated, ready-to-use applications, for the precise and self-sufficient control of cellular actions over time. Specifically, I will engineer timer gene circuits into E. coli that compute time and perform desired actions at specified moments. Timers will be highly programmable, re-usable, and scalable, and I will exploit their potential by using them for different applications, including bioproduction and biosensing.
In sum, I will develop the highly-needed, ground-breaking ability to measure and program time in cells. My results will unleash a myriad of new possibilities, both fundamental and applied.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
08002 Barcelona
España