Descrizione del progetto
Segnali luminosi per la comunicazione cellulare
Le cellule comunicano utilizzando segnali chimici complessi, ma l’ingegnerizzazione di queste interazioni è una sfida importante, soprattutto per le cellule sintetiche, che non dispongono dei sistemi intricati di quelle viventi. In questo contesto, il progetto Lighthouse, finanziato dal CER, offre una svolta: un sistema di comunicazione basato sulla luce che consente una segnalazione istantanea e altamente specifica tra le cellule. A differenza dei segnali chimici, la luce può attraversare barriere trasparenti e non richiede trasportatori di membrana. Il progetto prevede prima di tutto di stabilire questo sistema in cellule sintetiche, poi di trasferirlo a cellule batteriche e di mammifero. In definitiva, Lighthouse intende creare comunità multicellulari in cui le cellule collaborano, competono o si difendono utilizzando i segnali luminosi. Questa innovazione potrebbe rivoluzionare la bioingegneria cellulare, aprendo la strada a nuove applicazioni biomediche e biotecnologiche.
Obiettivo
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.
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.
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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).
- 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
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
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo programma
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-COG
Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bandoIstituzione ospitante
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.
48149 Muenster
Germania
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.