Descrizione del progetto
Nuovi approcci per proteggere le colture dalle temperature in crescita
Le ondate di calore stanno causando un grave stress alle colture e minacciano la sicurezza alimentare. L’aumento delle temperature può portare a una diminuzione dei raccolti e a fallimenti delle colture. Per questo motivo, capire come le piante possano adattarsi rapidamente a queste condizioni è essenziale per garantire l’approvvigionamento alimentare futuro. In quest’ottica, il progetto PLANTEX, finanziato dal CER, sta esplorando un nuovo meccanismo di risposta allo stress. In particolare, si concentrerà sui co-reguloni, che sono reti di proteine-RNA all’interno di condensati simili a organelli che consentono un rapido adattamento allo stress attraverso la proteolisi. Il progetto prevede la mappatura di questi co-reguloni in Arabidopsis e pomodori, lo studio della loro regolazione proteolitica e lo sviluppo di approcci genetici per migliorare la tolleranza al calore nelle colture. Questa ricerca innovativa potrebbe migliorare significativamente la resilienza delle colture e la sicurezza alimentare.
Obiettivo
Heat waves threaten agriculture in the EU and worldwide. Exactly how we can protect our crops precisely and rapidly from heat is a lingering question with important implications for future food security. My aim with PLANTEX is to explore the potential of a rapid stress response that my lab has discovered and incorporate this knowledge into the design of new breeding strategies to improve crops.
To bolster heat tolerance, I propose an innovative approach for the control of protein production networks by repurposing proteolytic pathways that control the dynamics of organelle-like assemblies known as condensates.
My lab pioneers the study of proteolysis on the formation of condensates with unique properties that allow them to store functionally related proteins and RNAs. I dubbed the networks in these condensates that we discovered “coregulons”. These coregulons are responsible for undocumented rapid and synchronized stress responses, for example during heat, that depend on proteolysis. I hypothesize that the discovered condensates ensure an unappreciated rapid response to stress that is important for plant acclimation and that this knowledge can be exploited to engineer desirable traits in crops.
In this project, I propose 1) to use our approaches to collect an extensive dataset of coregulons important for growth and environmental adaptation in the model organism Arabidopsis and the agricultural-relevant crop tomato, 2) to characterize novel mechanisms involving proteolysis of coregulons by refining and developing new approaches of protease-substrate capture, and 3) design and implement innovative strategies based on cutting-edge genetic approaches to improve the tolerance of tomato to heat waves.
My objectives are ambitious but potentially game-changing by providing approaches that can help combat the escalating problem of food security and for our comprehension of how plants adapt to dynamic environments.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- scienze naturaliscienze biologichebiochimicabiomolecoleproteine
- scienze agricoleagricoltura, silvicoltura e pescaagricoltura
- scienze naturaliscienze biologichegeneticaRNA
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
70013 Irakleio
Grecia