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Biophysical Models of Bacterial Growth

Descrizione del progetto

Modelli biofisici per spiegare le fluttuazioni microbiche

La biologia opera in un ambiente dinamico in cui i microrganismi si replicano accuratamente attraverso il «ciclo cellulare» regolato, coordinando crescita, divisione e replicazione del DNA. È fondamentale comprendere gli spunti e i meccanismi di feedback coinvolti. Il progetto BIGR, finanziato dal CER, svilupperà modelli integrati che regolano molteplici caratteristiche cellulari e quantificano le interazioni tra i processi cellulari. Il progetto esplora modelli a grana grossa su tempi lunghi (replicazione del DNA, espressione genica e divisione cellulare) e su tempi brevi che coinvolgono il flusso d’acqua e il trasporto di ioni attraverso le membrane. Sarà sfruttata l’esperienza nella fisica dei processi stocastici per creare dei modelli biofisici che spieghino le risposte microbiche alle fluttuazioni e introdurre nuovi strumenti analitici per migliorare la nostra comprensione del modo in cui la variabilità influisce sulla crescita della popolazione e la fitness.

Obiettivo

Biology operates in a dynamic, changing environment, with fluctuations occurring over many time and length scales. Microorganisms are capable of duplicating themselves accurately over a short time in this noisy environment. This self-replication, known as the “cell cycle”, must be tightly regulated in order for replication to be efficient. Key processes such as growth (both of volume and biomass), division and DNA replication must be coordinated. What biophysical cues are measured by the cell and what feedback is utilized to achieve this tight control is a fundamental, open and inherently interdisciplinary question. The goal of this proposal is to build integrated models which can account for the simultaneous regulation of multiple cellular traits, and account, quantitatively, for the coupling between the various cellular processes. We will consider coarse-grained models that operate both on long timescales – the coupling of DNA replication, gene expression and cell division – and short timescales, associated with water flow and ion transport across the membrane. Building on our expertise in the physics of stochastic processes, we will develop biophysical models that explain how microbes deal with fluctuations. We will develop new analysis tools that will enable us to learn from fluctuations, in particular through the powerful methodology of causal inference, which has not been previously applied in this context. The models will allow us to study the implications of variability on the population growth and fitness, and elucidate the design principles involved. Taken together, these models will take us toward comprehensive and predictive biophysical models of bacterial growth.

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.

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Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE
Contributo netto dell'UE

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.

€ 1 708 613,00
Costo totale

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.

€ 1 708 613,00

Beneficiari (1)

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