Descrizione del progetto
Sfruttare i metaboliti secondari microbici per scoprire nuovi farmaci
I microrganismi come i batteri e i funghi producono composti organici noti come metaboliti secondari con varie funzioni ecologiche, tra cui la difesa, la competizione e la comunicazione. Questi metaboliti sono prodotti attraverso vie biosintetiche codificate nei genomi microbici ma in condizioni di laboratorio la loro espressione rimane inattiva, limitando la scoperta di nuovi composti come gli antibiotici. Il progetto MeDiSyn, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, si propone di esplorare geni biosintetici non sfruttati nei batteri del suolo attraverso l’espressione eterologa in altri ospiti. I ricercatori ottimizzeranno l’attivazione di questi geni biosintetici, aprendo la strada a una nuova piattaforma per la scoperta di farmaci.
Obiettivo
The discoveries of microbial secondary metabolites (SM) led to an incalculable impact on human health and lifespan. A large share of the antibiotics, anticancers and immunosuppressants in use today originate from microorganisms. However, discoveries of SMs of microbial origin through traditional approaches have declined in the past decades, depriving drug pipelines from a key source of bioactive molecules. The consequences are dire, in particular in the case of antibiotics. Encouragingly, the study of the biosynthetic genes responsible for the synthesis of SMs indicates that the natural repertoire remains vastly underexplored, and new ways to access it are enabled by DNA technologies.
In particular, untapped biosynthetic genes can be interrogated by transferring them into heterologous hosts. I am developing a method for transfer which fulfils the conditions to unleash theoretically massive economies of scale. Here I propose to multiply the scalability of the current heterologous expression framework and effectively overcome the diminishing returns faced by traditional approaches.
In the first axis, I will implement a full-fledged discovery platform, optimized to systematically interrogate novel biosynthetic gene clusters identified bioinformatically from a large collection of soil bacteria. Second, the scale and parallel nature of the heterologous expression setup will be used to better understand the logic of activation of biosynthetic genes, and identify optimal ways to increase activation rates among the large reservoir of conditionally silent biosynthetic genes. Finally, the general strategy will be extended to new fungal and bacterial clades to enable interrogation of their vast potential through scalable heterologous expression.
Overall, this proposal aims at developing heterologous expression into a major way to discover microbial secondary metabolites and drug leads.
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.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
75654 Paris
Francia