Descrizione del progetto
Proteggere la fotosintesi dallo stress
La fotosintesi, il processo che sostiene la vita sulla Terra, si basa su cloroplasti sani nelle piante. Questi organelli hanno un proprio sistema genetico e ribosomi, simili a quelli dei batteri, che producono proteine per la fotosintesi. Tuttavia i ribosomi possono andare in stallo a causa di errori genetici o stress ambientali, interrompendo la produzione di proteine. Mentre altri organismi dispongono di meccanismi di salvataggio dei ribosomi in stallo, il funzionamento di questo meccanismo nei cloroplasti non è ben compreso. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto CPRrescue sta studiando questi meccanismi di salvataggio. I ricercatori si concentreranno su ArfB, l’unico fattore di salvataggio noto nei cloroplasti, e cercheranno nuove proteine coinvolte nel salvataggio dei ribosomi. Le loro scoperte potrebbero migliorare la fotosintesi e aiutare a sviluppare colture più forti e produttive.
Obiettivo
Photosynthesis produces all organic material on Earth. In plants, photosynthesis depends on active protein synthesis in chloroplasts to set up photosynthetic complexes. Due to their endosymbiotic origin (from cyanobacteria), chloroplasts contain an independent genome and internal transcription and translation machinery with bacterial type 70S-like ribosomes. Ribosomes may stall due to transcription errors, misprocessed transcripts, translation mistakes, missing tRNA, mutations, or strong mRNA-folding. Ribosome stalling ties up the translation machinery, it is persistent at trace levels but can be exacerbated by environmental stress. Therefore, ribosome rescue mechanisms have evolved in all life domains to resolve stalled ribosomes. Despite its critical role in maintaining photosynthesis and extensive study in eukaryotes and bacteria, little is known about ribosome rescue mechanisms in chloroplasts.
In this project, we will characterise chloroplast rescue factors. First, we will examine ArfB, the only known ribosome rescue mechanism ortholog found in chloroplasts by exposing ArfB knockout mutants to translation-stalling inducing stresses, investigating conserved protein motifs, subcellular localisation and overexpression. Additionally, we will study ribosome-stalling effects on chloroplast translation, photosynthesis and metabolism by genetically modifying the chloroplast translation machinery. Finally, we will directly search for novel ribosome rescue factors by identifying proteins physically engaged with stalled chloroplast ribosomes and evaluating their function.
Elucidating chloroplast ribosome rescue mechanisms will improve our understanding of the complete photosynthesis support apparatus and inform future biotechnology and crop improvement. Following this fellowship I will leverage the knowledge, methods and transferable skills I acquire to study chloroplast genetics, translation and nuclear-chloroplast interactions in my future lab.
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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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinatore
80539 Munchen
Germania