Projektbeschreibung
Auf dem Weg zu einer vorausschauenden Wissenschaft der Mikrobiome
Mikrobielle Gemeinschaften sind komplexe Ökosysteme. Es ist nicht einfach, sie zu studieren, weil die verfügbaren Modelle oft zu simpel sind. Instrumente wie die Lotka-Volterra-Gleichungen können die metabolischen Interaktionen, die diese Systeme prägen, nicht vollständig erfassen. Eine tiefer gehende, genauere Theorie könnte sowohl die Ökologie als auch die Mikrobiologie verändern. Das Verständnis dieser Dynamik ist der Schlüssel zur Vorhersage des mikrobiellen Verhaltens. In diesem Zusammenhang zielt das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt MetaMicro darauf ab, eine neue Theorie der mikrobiellen Ökologie auf der Grundlage des Stoffwechsels zu entwickeln. Mithilfe von Werkzeugen der statistischen Mechanik und Experimenten mit der Darmmikrobiota wird untersucht, was die Zusammensetzung der Gemeinschaft, den Erfolg der Arten und die Rolle der Wirtsumgebung bestimmt. Ziel ist es, die Mikrobiom-Wissenschaft vorhersagbar zu machen und gezielte Manipulationen an mikrobiellen Ökosystemen zu ermöglichen.
Ziel
Theoretical ecology has genuine potential to revolutionise microbiology, and vice versa. However, current models, such as the Lotka-Volterra equations, are typically too simplistic to apply and test rigorously. Critically, these models fail to capture microbial metabolism, which my lab and others have found central to predicting the ecology of diverse communities. My goal, therefore, is to develop a new theory of microbial ecology, rooted in metabolism, and to rigorously test it. We will capture nutrient competition, cross-feeding, interference competition and phage, and build our framework using methods from statistical mechanics. Throughout, we will experimentally test our theory using the gut microbiota as a model system. We will address three fundamental questions: 1: What determines the composition and stability of communities? Theory will be parameterised with large-scale culturing on defined media, metabolomics and whole-genome metabolic models. We will empirically test our ability to predict composition and ecological stability, and to understand the diversity-stability relationship. 2: What determines ecological success? We will study what makes a strain successful within a community, incorporating metabolism, bacterial warfare, and phage predation. 3: How does the host environment shape microbial ecology? We will employ agent-based simulations to capture spatial structure and test them with a new in-vitro organoid model of the human gut mucosa and our new in-vivo imaging pipeline for mouse microbiomes. Our plans have risk because ecological systems are complex and hard to understand. However, our work promises to deliver a step-change in both ecology and microbiology by making the study of microbial communities a predictive science, where one can understand ahead-of-time how particular sets of species will behave as a system. Furthermore, we will help establish the ecological principles needed to rationally manipulate our own microbiomes.
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 Mikrobiologie Virologie
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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-ADG
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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.
OX1 2JD Oxford
Vereinigtes Königreich
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.