Projektbeschreibung
Robustheit der Zellpolarität im Verlauf der Evolution erforschen
Zellen funktionieren wie komplizierte Maschinen, in denen Proteine zusammenwirken, um lebensnotwendige Aufgaben zu erfüllen. Überraschenderweise können bei eng verwandten Arten wichtige Proteine fehlen, während die wichtigsten Zellfunktionen erhalten bleiben. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass sich Hefe an den Verlust eines wichtigen Proteins anpassen kann, wobei andere Proteine eliminiert sowie dadurch die zelluläre Polarität wiederhergestellt und zahlreiche biologische Prozesse beeinflusst werden. Das Team des ERC-finanzierten Projekts PolarRobustness wird die Entwicklung von Polaritätsnetzwerken bei knospender Hefe untersuchen. Es wird überprüft, wie die zelluläre Polarität im Verlauf der Evolution erhalten bleibt. Dazu werden Veränderungen in der Anzahl der Proteinkopien, der posttranslationalen Modifikationen und der Selbstorganisation analysiert. Im Rahmen des Projekts wird die Transposon-Sequenzierung zur Zellanalyse, die Lebendzell-Mikroskopie zur Bewertung der Polaritätsstabilität sowie die Massenspektrometrie zur Untersuchung der Genexpression und von Proteininteraktionen eingesetzt.
Ziel
Cells are often viewed as intricate machines, in which specific proteins work together in a tightly coordinated fashion to give rise to cellular functions. Surprisingly however, some proteins that are essential for core cellular functions in one species are absent in closely related species, while the core function itself is maintained. How this robustness is achieved, while the underlying molecular networks dramatically diversify during evolution is currently not understood. As a post-doc I showed that the polarity network in yeast can evolutionarily adapt to the loss of an important protein by losing three more proteins. My lab showed that these losses repair polarity through a collective adaptive response, affecting many cellular processes rather than only a few proteins. How do intricate cellular networks collectively achieve such evolutionary robustness?
We will address this question with a library of experimentally evolved polarity networks in budding yeast to (1) investigate how general a collective adaptive response is, (2) examine which spatiotemporal aspects of polarity establishment are evolutionary robust, (3) determine how changes in (i) protein copy-numbers, (ii) post-translational modifications (PTMs), and (iii) buffering by self-organization, contribute to evolutionary robustness, and (4) dissect the molecular mechanisms. We will use transposon sequencing to identify the cellular processes involved, live cell microscopy to compare the robustness of various aspects of polarity, and mass spectrometry to compare changes in gene expression, PTMs and interaction partners. We will use multiscale simulations, rooted in statistical physics and constrained by our experimental results, to dissect how molecular changes propagate through the polarity network to achieve evolutionary robustness.
Our approach will go beyond yeast polarity, because it can be applied to any functional protein network to deepen our understanding of how life works and evolves.
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 Biochemie Biomoleküle Proteine
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie
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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.
2628 CN Delft
Niederlande
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.