Descrizione del progetto
Studio su come gli effetti quantistici spin-selettivi influiscono sul DNA
Negli ultimi due decenni, la ricerca ha stabilito che le molecole chirali (molecole che non possono essere sovrapposte alla loro immagine speculare) possono influire selettivamente sullo spin degli elettroni, un effetto quantistico chiamato selettività di spin indotta da chiralità (CISS). Questo potrebbe spiegare importanti processi biologici, quali ad esempio il motivo per cui la vita favorisce una «mano» molecolare rispetto a un’altra. Tuttavia, la maggior parte degli studi sulla CISS è stata condotta in condizioni non idonee per i sistemi viventi. Il progetto CHIROLE, finanziato dal CER, è volto a studiare la CISS in ambienti compatibili con la vita. I ricercatori studieranno il modo in cui la CISS influisce sulle interazioni biomolecolari, esamineranno il suo legame con le vibrazioni del DNA e svilupperanno modi per controllarlo con la luce. La ricerca proposta potrebbe contribuire a chiarire come la fisica quantistica influisca su funzioni biologiche quali la regolazione del DNA.
Obiettivo
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.
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.
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.
- scienze naturali scienze biologiche genetica DNA
- scienze naturali scienze fisiche fisica atomica
- scienze naturali scienze fisiche ottica spettroscopia
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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Programma(i)
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMMA PRINCIPALE
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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.
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.
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
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
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-2024-STG
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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.
00185 Roma
Italia
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.