Descrizione del progetto
I meccanismi di C4-CAM nella Portulaca per la resilienza delle colture
Ondate di calore e siccità riducono le rese globali, ma una soluzione promettente risiede nella modifica della fotosintesi delle piante. Alcune piante, come quelle del genere Portulaca, combinano meccanismi C4 e CAM, consentendo loro di gestire la siccità mantenendo la produttività. La comprensione delle basi molecolari di questo adattamento potrebbe migliorare la resilienza delle colture. Il progetto METACAM, finanziato dal CER, integrerà studi anatomici, metabolomica specifica delle cellule e genomica con la biologia sintetica per scoprire i determinanti molecolari dello switch C4-CAM nella Portulaca. Queste conoscenze faciliteranno il trasferimento delle caratteristiche CAM a specie C4 oltre alla Portulaca e porranno le basi per lo sviluppo di un interruttore C4-CAM completamente funzionale. Il progetto farà inoltre progredire la progettazione e l’integrazione di vie metaboliche incompatibili negli organismi multicellulari.
Obiettivo
Rising heatwaves and drought are severely affecting the capacity of crops to retain water and capture CO2 during photosynthesis, resulting in global yield reductions. One of the most promising approaches to enhance crop production in stressful conditions is to synthetically modify the photosynthetic capacity of plants. In nature, some lineages have evolved mechanisms like C4 photosynthesis and the Crassulacean acid metabolism (CAM) to cope with some of these aspects; While C4 species are extremely efficient at CO2 fixation but vulnerable to severe drought, CAM plants are less productive but very capable of coping with significant drought periods. Engineering a joint C4-CAM system that uses CAM features to fight drought, while still relying on the power of C4 can be a game-changer to increase crop resilience. For decades, the coexistence of C4 and CAM was considered incompatible in nature. An exception to the rule is found in the genus Portulaca where C4 species can trigger CAM when droughted. Despite the huge bioengineering potential of Portulaca, the molecular enablers that allow for C4-CAM to exist in this clade remain elusive. Previous phylogenetic and morphological studies across Portulaca indicate the combined C4 (Kranz anatomy) and CAM (succulence) leaf anatomy might be the main facilitator of C4-CAM. By combining anatomical studies, cell specific metabolomics and genomics with synthetic biology, I aim to identify the basic molecular determinants of the C4-CAM switch in Portulaca, and to leverage this knowledge to transfer CAM anatomical features to C4 species outside Portulaca as a proof of principle. This will set the basis for new rounds of engineering to achieve a fully functional C4-CAM switch. METACAM will provide a quantum leap to our understanding on how incompatible metabolic pathways can be designed, built and integrated in multicellular organisms which is broadly applicable to crop engineering.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.
- scienze naturali scienze biologiche genetica
- scienze naturali scienze biologiche biochimica metabolomi
- scienze agricole agricoltura, silvicoltura e pesca agricoltura
- scienze naturali scienze biologiche botanica
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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Argomento(i)
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.
Meccanismo di finanziamento
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
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(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
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Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.
08193 CERDANYOLA DEL VALLES
Spagna
I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.