Projektbeschreibung
Die Grundidee des Lebens in Frage stellen
In lebenden Zellen werden mit 20 Aminosäuren Proteine erzeugt, aber in früheren Zellen könnten es weniger gewesen sein. Diese faszinierende Hypothese stellt aufgrund der Komplexität der Biologie und der Grenzen der derzeitigen Forschungsmöglichkeiten eine Herausforderung für Experimente dar. Über das ERC-finanzierte Projekt LIFE-19 soll ein Bakterienstamm mit nur 19 Aminosäuren geschaffen werden, indem alle Tryptophan-(Trp)-Stellen in einem minimalen Mycoplasma-Genom mutiert werden. Das Projekt läuft in zwei Phasen ab: Zunächst werden mittels Genomeditierung lebensfähige Trp-substituierte Proteine identifiziert, anschließend werden diese Mutationen kombiniert, um ein neues Genom zu synthetisieren. Aus der Forschung werden Einblicke in die frühe zelluläre Evolution gewonnen und die Annahme wird hinterfragt, dass für das Leben alle 20 kanonischen Aminosäuren erforderlich sind. Damit wird das Gebiet der synthetischen Biologie vorangebracht.
Ziel
This proposal aims to construct a bacterial strain LIFE-19 which relies solely on 19 amino acids to build all its proteins. While all living cells known to human beings produce proteins from the same 20 coded amino acids, the study of origins of life imply that earlier cells may have functioned with a smaller alphabet. This is thought-provoking in the present biological context, wherein each of the 20 serves a distinct and vital role. Although many scientists have engaged in theoretical exercises involving the reduction of this amino acid alphabet, the inherent biological intricacy and a lack of suitable tools have impeded experiments on an organismal level.
This project seeks to mutate all the tryptophan (Trp) protein sites in a minimal Mycoplasma genome template. Trp stands out as both one of the scarcest and one of the evolutionary youngest members of the protein alphabet. Here, we will engineer Trp out of a minimal genome in a 2-stage process. Initially, semi-automated gene editing will target all individual Mycoplasma Trp-sites concurrently, using broad randomization schemes (capitalizing on the PIs expertise). This will allow us to compare Trp dispensability across the proteome and select the most viable Trp-substituted protein variants. Second, the selected mutations will be combined to write a new LIFE-19 genome using a bottom-up synthesis.
LIFE-19 will lay the next steppingstone to our understanding of lifes limits. We will be able to get a glimpse into what cells probably went through billions of years ago, when they teetered on the border between life and nonlife. With the reduced number of building blocks, LIFE-19 will also generate an important step towards a cellular chassis with minimal energetic demands and therefore key inventory in Synthetic Biology research. Overall, this project will challenge the textbook knowledge that life depends on the 20 canonical amino acids, by effectively UNalphabeting the Central Dogma of biology.
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.
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.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Proteomik
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Mutation
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Genom
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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.
116 36 Praha 1
Tschechien
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.