Description du projet
Ingénierie des circuits de gènes temporisés pour contrôler la planification des processus cellulaires
Les cellules doivent exécuter diverses fonctions selon un calendrier précis, à l’instar d’un chef d’entreprise. Pour mettre ces programmes en œuvre, les cellules sont dotées «d’horloges» internes qui contrôlent la durée des différents processus ou la fréquence à laquelle ils se produisent. Les fonctions contrôlées peuvent changer tout au long d’une journée (horloge circadienne) ou au cours de jours, de mois ou de périodes plus longues. Le seul moyen actuel de contrôler dans le temps les actions cellulaires consiste à intervenir de l’extérieur à des moments dictés par les horloges humaines, ou par l’intermédiaire d’oscillateurs moléculaires qui ne peuvent moduler que des processus répétitifs. Le projet TICK-TOCK Do and Die, financé par le CER, intégrera des circuits de gènes temporisés dans la bactérie Escherichia coli, ce qui pourrait déboucher sur la capacité révolutionnaire de calculer le temps dans les cellules et de programmer des actions cellulaires spécifiques à des moments précis.
Objectif
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.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
08002 Barcelona
Espagne