Opis projektu
Inżynieria obwodów genetycznych odpowiedzialnych za czas w celu kontroli procesów komórkowych
Niczym dyrektor zarządzający firmą, komórki muszą wypełniać określone funkcje zgodnie z ustalonym harmonogramem działania. Jednak aby wykonywać zadania zgodnie z planem, komórki zostały wyposażone w wewnętrzne „zegary”, które kontrolują czas trwania różnych procesów lub częstotliwość ich występowania. Kontrolowane funkcje mogą zmieniać się w ciągu dnia (rytm dobowy), na przestrzeni dni lub miesięcy, a nawet w okresach dużo dłuższych. Obecnie jedynym sposobem na kontrolowanie funkcji komórkowych w czasie jest zewnętrzna interwencja w momentach dyktowanych przez zwykłe zegary lub oscylatory molekularne, które mogą modulować tylko powtarzalne procesy. W ramach finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu TICK-TOCK Do and Die zespół uczonych zbada obwody genetyczne odpowiedzialne za mierzenie czasu, wprowadzając je do bakterii Escherichia coli. Prace te mogą potencjalnie doprowadzić do odkrycia przełomowej metody obliczania czasu w komórkach i programowania określonych działań komórkowych, tak aby były wykonywane w ściśle określonym czasie.
Cel
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.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
08002 Barcelona
Hiszpania