Projektbeschreibung
Jumbo-Phagen-Potenzial in der translationalen Enzymforschung entfalten
Jumbo-Phagen sind prokaryotische Bakterienviren mit Genomen von mehr als 200 Kilo-Basenpaaren (kbp), während kleine Phagen etwa 50 kbp aufweisen. Obwohl die Forschung an letzteren in den letzten Jahrzehnten einen großen Beitrag zur translationalen Biowissenschaft geleistet hat, sind viele Jumbo-Phagen-Gene noch immer nicht charakterisiert. Sie sind Träger von Genen, welche die Transkriptions- und Translationsmaschinerie ihrer Wirte beeinflussen. Zudem können einige Genprodukte Nukleinsäuren verändern oder abbauen. Unter der Annahme, dass sich die noch nicht charakterisierten Gene ähnlich verhalten, könnten sie der translationalen Enzymforschung zugutekommen. Das Team des ERC-finanzierten Projekts JUPITER zielt darauf ab, Genprodukte mit unbekannter Funktion auf der Grundlage ihrer Fähigkeit zur Katalyse der vorhergehend genannten Reaktionen experimentell zu annotieren. Darüber hinaus sollen bekannte und neuartige Exemplare isoliert und charakterisiert werden, um das vorhandene Wissen über die Biologie der Jumbo-Phagen zu erweitern.
Ziel
Jumbo phages are large viruses of prokaryotes with 200 to 800 kilo base-pair (kb) genomes, well beyond the size of small phages that average around 50 kb. While investigation of small phages over the last century has transformed fundamental and translational biosciences, jumbo phages research is only in its infancy. The majority of jumbo phage genes are uncharacterized and cannot be annotated by comparative genomics. Thus, it is unknown how the genes function in jumbo phage biology. Importantly, jumbo phages generally carry genes to take over their hosts transcriptional and translational machinery, in addition to harboring factors that may modify and degrade nucleic acids. Many of the unannotated genes might have similar characteristics, which could be exploited for translational enzyme research. However, those genes remain experimentally under-explored.
The JUPITER project tests the hypothesis that some of the uncharacterized genes have properties that affect their hosts transcriptional and translational machinery, and that some of the gene products could modify or degrade nucleic acids. Using an innovative high-throughput in vitro characterization strategy, I will experimentally annotate gene products of unknown function according to their ability to catalyze the above-mentioned reactions. Known and novel jumbo phages will be isolated and characterized to expand our current knowledge of jumbo phage biology. Promising candidate factors will be characterized in vitro and in vivo to understand their function and to facilitate translational enzyme research.
My results will provide (i) an innovative method for experimental gene annotation, unraveling new mechanisms in jumbo phage biology, (ii) an expansion of the available jumbo phage diversity and (iii) detailed insights into the function of novel factors, unlocking future translational applications in biotechnology.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
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