Descripción del proyecto
Señales luminosas en la comunicación celular
Las células se comunican entre sí mediante señales químicas complejas, pero diseñar estas interacciones constituye todo un reto, sobre todo en el caso de las células sintéticas, que carecen de los sistemas complejos propios de las células vivas. En este contexto, el proyecto Lighthouse, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, presenta un avance revolucionario: un sistema de comunicación basado en la luz que permite una señalización instantánea y muy específica entre células. A diferencia de las señales químicas, la luz puede atravesar barreras transparentes y no necesita transportadores de membrana. El equipo del proyecto comenzará estableciendo este sistema en células sintéticas para, a continuación, adaptarlo a células bacterianas y de mamíferos. En último término, Lighthouse tiene como objetivo crear comunidades pluricelulares en las que las células colaboren, compitan o se defiendan empleando señales luminosas. Esta innovación podría transformar la bioingeniería celular y posibilitar nuevas aplicaciones biomédicas y biotecnológicas.
Objetivo
Engineering cell-to-cell communication is fundamental –yet highly challenging– for programming multicellular systems and interfacing living and biomimetic synthetic cells. The problem lies in developing specific communication that is independent of existing chemical signaling and in connecting it to cell behavior. Both the high complexity of intercellular signaling in living cells and the fairly limited capabilities of synthetic cells severely restrict possibilities to engineer communication in and between these two realms. Here, I propose a new nonchemical mode of cell-to-cell communication that operates with light as a signal. I aim to develop sender cells that produce visible light as a signal that corresponding receiver cells respond to. In this light-based communication, the signal will propagate at the speed of light independent of diffusion, will cross optically transparent barriers without the need for membrane transporters, and will allow communication even between physically separated cells. Also, the light signal will be orthogonal of native chemical signals, resulting in high specificity and no cross talk. First, I will establish light-based communication in molecularly defined synthetic cells to decipher the central rules of this new mode of communication. Detailed characterization (light generation, response, distance, dynamics, orthogonality) of light-based communication will provide the framework for later programming of multicellular behavior. Second, I will transplant light-based communication into bacterial and mammalian cells, showing for the first time that communication with light is possible at the cellular level. Last, I will engineer diverse communities of living and synthetic cells with light-based communication showing various behavior, including collaboration, predation, and defense. Ultimately, this will pave the way for an independent, highly modular, nonchemical mode of communication for cellular bionics and cellular bioengineering.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias biológicas ciencias biológicas del comportamiento etología interacción biológica
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
- synthetic cell
- artificial cell
- bottom-up synthetic biology
- optogenetics
- photoswitchable proteins
- reversible
- intercellular communication
- light
- cell signaling
- multicellular communities
- biomimetic systems
- quorum sensing
- orthogonal communication
- biohybrids
- cellular bionics
- bioluminescence
- giant unilamellar vesicles
- luciferase
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-COG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
48149 Muenster
Alemania
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.