Descrizione del progetto
Verso una scienza predittiva dei microbiomi
Le comunità microbiche sono ecosistemi complessi e non facili da studiare, in quanto i modelli disponibili sono spesso troppo semplicistici. Strumenti come le equazioni di Lotka-Volterra non possono cogliere appieno le interazioni metaboliche che danno forma a questi sistemi, mentre una teoria più approfondita e accurata in tal ambito potrebbe trasformare sia l’ecologia che la microbiologia: di conseguenza, la comprensione di tali dinamiche risulta fondamentale per prevedere il comportamento dei microbi. Alla luce di tali premesse, il progetto MetaMicro, finanziato dal CER, si propone di costruire una nuova teoria dell’ecologia microbica basata sul metabolismo. Utilizzando strumenti di meccanica statistica ed esperimenti con il microbiota intestinale, il progetto esplorerà i fattori che determinano la composizione delle comunità, il successo delle specie e il ruolo svolto dagli ambienti ospitanti con l’obiettivo finale di rendere la scienza del microbioma predittiva e guidare la manipolazione mirata degli ecosistemi microbici.
Obiettivo
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.
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.
- scienze naturali scienze biologiche microbiologia virologia
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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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
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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-ADG
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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.
OX1 2JD Oxford
Regno Unito
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.