Projektbeschreibung
Pflanzen, die ihren eigenen Stickstoffdünger produzieren
Das Haber-Bosch-Verfahren ist das wichtigste großindustrielle Verfahren zur Synthese von Ammoniak, das für die Produktion von Stickstoffdünger und die globale Nahrungsmittelversorgung von entscheidender Bedeutung ist. Es erfordert gasförmigen Stickstoff und Wasserstoff sowie einen eisenbasierten Katalysator bei hoher Temperatur und hohem Druck, was einen enormen Energieverbrauch, Treibhausgasemissionen und ökologische Problemen verursacht. Nitrogenasen fixieren Stickstoff, sind aber nur bei Prokaryoten vorhanden. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts GOFIXIT besteht darin, die rekombinante Produktion eines vollständigen Nitrogenase-Enzymsystems in einem heterologen Wirt, insbesondere bei Nahrungspflanzen, zu etablieren. Das Team von GOFIXIT wird die Enzymkomponenten produzieren, sie analysieren und den Prozess von der Synthese und Reifung bis hin zur Übertragung und Einfügung der für diese Enzyme einzigartigen katalytischen Metallzentren entwickeln.
Ziel
Biological nitrogen fixation is nature’s alternative to the industrial Haber-Bosch process that currently feeds at least half of the human world population through the provision of nitrogen fertilizers. In addition to its high energy demand, the process increasingly leads to various ecological problems, as its annual output steadily grows with demand. Haber-Bosch ammonia synthesis leads to the release of the greenhouse gases CO2 and N2O and to eutrophication of waters and aquifers because a substantial portion of nitrogen is lost to competing chemical and biological processes. One solution for this is to transfer the enzyme directly into food crops.
GOFIXIT will establish the recombinant production of a complete nitrogenase enzyme system in a heterologous host and make a link to central metabolism, effectively converting the host into a functional diazotroph. Nitrogenase is a two-component metalloenzyme that is uniquely able to reduce chemically inert, atmospheric N2 into its bioavailable form, ammonium. It occurs only in prokaryotes, is highly sensitive to O2, and it requires large amounts of metabolic energy in form of ATP and a strong reduct-ant for catalysis. To obtain a functional production system, all these points must be addressed in parallel. Based on our long record of research on nitrogenases, we are ideally positioned to succeed, focusing on our unique competence in preparative protein biochemistry and analysis. We have produced, isolated, and structurally characterized all three nitrogenase isoforms, and developed the spectroscopic and structural tools for a detailed analysis of their intricate metal cofactors. GOFIXIT focuses on the production of the enzyme components, and based on their analysis chooses, tunes, and applies the required accessory machineries for the synthesis, maturation, transfer, and insertion of the catalytic metal centres that are unique to this class of enzymes.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Agrarwissenschaften Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Fischerei Landwirtschaft
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
79098 Freiburg
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.