Projektbeschreibung
Molekulare Grundlage der Korrelation zwischen mitochondrialer DNA-Kopienzahl und Zellvolumen
Mitochondrien – die Energiefabriken der eukaryontischen Zellen – haben ihre eigene DNA und produzieren Proteine, die für die Funktion der Mitochondrien unerlässlich sind. Die Anzahl der Mitochondrien nimmt zu, wenn der Energiebedarf einer Zelle steigt. Die Kopienzahl der mitochondrialen DNA (mtDNA) ist ein Maß für die Menge der mtDNA und wird mit der Energieproduktion in Verbindung gebracht. Es ist nicht klar, wie sie während der Zellproliferation aufrechterhalten wird und wie sie die Zellfunktion beeinflusst. Im ERC-finanzierten Projekt MITOSIZE wird die molekulare Grundlage der beobachteten Korrelation zwischen der mtDNA-Kopienzahl und dem Zellvolumen untersucht. Anhand von Molekularbiologie, der Abbildung lebender Zellen und computergestützten Methoden wird untersucht, ob die im Kern kodierten mtDNA-Erhaltungsfaktoren, die im Verhältnis zum Zellvolumen produziert werden, die Replikation und Stabilität der mtDNA begrenzen.
Ziel
Mitochondrial DNA (mtDNA) constitutes a substantial proportion of DNA in eukaryotes, and its regulation is critical not only for mitochondrial function but also for cell survival. However, it is still unclear how mtDNA copy number is maintained during cell proliferation and how mtDNA copy number impacts on cell function. Recently, my group showed that in budding yeast, mtDNA copy number is tightly linked to cell volume to maintain constant concentrations, providing an elegant and potentially conserved strategy for mtDNA homeostasis. But how is mtDNA coupled to cell volume? Based on my group’s work, we proposed that nuclear-encoded mtDNA maintenance factors produced in proportion to cell volume limit mtDNA replication and stability. This provides a conceptual mechanism for how cells link mtDNA copy number to total cellular protein content, and opens the door to a quantitative and molecular understanding of mtDNA homeostasis.
With MITOSIZE, I will reveal the molecular basis of this ‘limiting machinery’ mechanism. To test whether the mechanism is conserved across species and to chloroplast DNA, I will use two evolutionary distant eukaryotes: S. cerevisiae, whose size I can control genetically, and C. reinhardtii, whose size I can control with light. I will use an interdisciplinary approach combining molecular biology, quantitative live-cell imaging, and modelling to develop a quantitative understanding based on measurements of mtDNA replication and degradation. I will then unravel the contribution of the ‘limiting machinery’ regulation to the dynamic adaptation of mtDNA to changing environments. Moreover, by breaking the coupling of mtDNA copy number to cell volume, I will dissect how cell volume and mtDNA copy number determine cell function and aging. By identifying the molecular regulation underlying organellar DNA homeostasis, I will address a fundamental question in cell biology and open the door to new intervention strategies for mtDNA misregulation in diseases.
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: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Physiologie Homöostase
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
85764 Neuherberg
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.