Projektbeschreibung
Erforschen, wie spinselektive Quanteneffekte die DNS beeinflussen
In den letzten zwei Jahrzehnten hat die Forschung festgestellt, dass chirale Moleküle (Moleküle, die nicht mit ihrem Spiegelbild überlagerbar sind) den Elektronenspin selektiv beeinflussen können, ein Quanteneffekt, der als chiral induzierte Spinselektivität bezeichnet wird. Sie könnte wichtige biologische Prozesse erklären, etwa warum das Leben eine molekulare „Händigkeit“ der anderen vorzieht. Die meisten Studien über chiral induzierte Spinselektivität wurden jedoch unter Bedingungen durchgeführt, die für lebende Systeme ungeeignet sind. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts CHIROLE lautet, chiral induzierte Spinselektivität in lebensfreundlichen Umgebungen zu untersuchen. Die Forschenden werden erkunden, wie sich chiral induzierte Spinselektivität auf biomolekulare Wechselwirkungen auswirkt, ihre Verbindung zu DNS-Schwingungen erforschen und Möglichkeiten entwickeln, sie mittels Licht zu steuern. Die vorgeschlagene Forschung könnte dazu beitragen, zu offenbaren, wie biologische Funktionen wie beispielsweise die DNS-Regulierung quantenphysikalisch beeinflusst werden.
Ziel
In the past two decades, extensive research has established that electronic transport through chiral molecules is spin selective. This phenomenon is known as chiral induced spin selectivity (CISS).
While a fundamental comprehension of CISS remains elusive, compelling evidence demonstrates that it affects the interaction among chiral molecules through a spin-dependent contribution. As a consequence, its implication in the origin of biological homochirality has been suggested. CISS is an inherently quantum effect that can play a role in various biochemical processes, crucial for biological functions. However, prior investigations of CISS have taken place under conditions incompatible with life, largely preventing to explore its quantum biology implications.
With CHIROLE, I propose a radical shift in the state-of-the-art experimental approach. I aim at investigating CISS by harnessing light as a tool to foster our comprehension of CISS and gain external control on its biological consequences.
My objectives are as follows:
A) Probing the impact of CISS on biomolecular interactions occurring in physiological environments, by advanced optical spectroscopies and tailored magneto-plasmonic nanosensors.
B) Investigating the role of phonons in CISS by nonlinear optics, triggering coherent vibrations in DNA and probing the induced modulation of CISS by integrated spectroscopies.
C) Based on the investigations above, establishing biocompatible methods to dynamically tune the CISS strength with light, by modulating its determining conditions.
The breakthrough of CHIROLE will consist in the shift of the investigation to a fully biocompatible platform, and in the proposed use of light as external knob to control CISS biological implications, with a focus on DNA, and epigenetic regulation as final target.
By linking quantum physics with the biological functions, CHIROLE holds the promise of advancing our understanding of the role of chirality in a quantum biology frame.
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.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Atomphysik
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
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.
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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.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-STG
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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.
00185 Roma
Italien
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.