Descrizione del progetto
Un impulso all’efficienza di fissazione della CO2
Sebbene la fissazione biologica della CO2 sia fondamentale per la produzione di biomassa e alimenti, il percorso dominante del ciclo di Calvin per raggiungere questo obiettivo è inefficiente in quanto caratterizzato da elevati costi energetici e una cinetica enzimatica lenta. Per questo motivo, il progetto FASTFIX, finanziato dal CER, si propone di migliorare tale processo esplorando percorsi sintetici di fissazione della CO2 più efficienti. Una sfida fondamentale in tal senso è rappresentata dai limitati dati cinetici disponibili per gli enzimi in questione, che potrebbero non riflettere le loro prestazioni nelle cellule viventi; per risolvere questo problema, FASTFIX svilupperà un metodo innovativo inteso a quantificare la cinetica degli enzimi direttamente all’interno di batteri Escherichia coli ingegnerizzati. Mettendo in connessione i tassi di crescita ai livelli enzimatici, il progetto si propone di analizzare e selezionare sistematicamente i percorsi sintetici ottimali, spianando la strada a una fissazione della CO2 efficiente dal punto di vista energetico e a una migliore resa agricola.
Obiettivo
Biological CO2 fixation is the primary process responsible for biomass and food production and a key player in the atmospheric CO2 balance. Almost all biological CO2 fixation is caried out by a single pathway: the Calvin cycle. Despite the dominance of this pathway in nature it seems relatively inefficient due to high energy costs and poor enzyme kinetics. An exciting option to improve this efficiency, is the exploration of potentially more efficient synthetic CO2 pathways. However, a key challenge to identify promising synthetic CO2 fixation pathways is the limited availability of kinetic data on relevant enzymes. In addition, kinetic data are usually measured in vitro and hence not always representative for the performance in living cells.
In FASTFIX, I will develop and use a novel method to quantify kinetics of enzymes within living cells. I will do this by making the growth rate of engineered Escherichia coli cells directly dependent on the kinetics and levels of the enzymes of interest. By measuring the growth rates and enzyme levels by absolute quantitative proteomics, the in vivo kinetics of the enzymes can be determined.
This approach will be used to generate a complete overview of the kinetics of enzymes involved in promising synthetic CO2 fixation pathways. This will enable an unprecedented systematic analysis of the kinetics of synthetic CO2 fixation pathways.
Based on this analysis I will select the most promising pathway design. Enabled by the in vivo kinetics data I will then employ a novel forward-engineering method to effectively engineer and demonstrate the performance of the full pathway in E. coli.
The realization of a fast, energy-efficient synthetic CO2 fixation pathway in living cells will be a major milestone. The anticipated results will be promising for efficient CO2-based biotechnological production, and in the longer-term may increase agricultural yields and help to more efficiently mitigate humanitys CO2 footprint.
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 biochimica biomolecole proteine proteomica
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine enzimi
- scienze agricole biotecnologia agricola biomassa
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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.
6708 PB Wageningen
Paesi Bassi
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.