Opis projektu
Wyjaśnialna sztuczna inteligencja pomaga rozszyfrować kod regulujący ekspresję genów roślin w określonym kontekście
Rośliny koordynują aktywność tysięcy genów w ramach procesów wzrostu, rozwoju i reakcji na bodźce środowiskowe. Rozszyfrowanie procesów regulujących ich ekspresję ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia większej odporności roślin. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu multiCODE podejmie próbę rozwiązania tego problemu dzięki genomice pojedynczej komórki, wyjaśnialnej sztucznej inteligencji i inżynierii syntetycznych promotorów. W przeciwieństwie do działających w modelu czarnej skrzynki modeli sztucznej inteligencji, wyjaśnialna SI pozwala na ustalenie, w jaki sposób model dochodzi do określonych wniosków. Profilowanie ekspresji genów w pojedynczych komórkach roślin będzie stanowiło źródło danych dla modeli, które będą przewidywać ekspresję genów w określonych warunkach, jednocześnie identyfikując sekwencje DNA odpowiedzialne za regulację. Kod genetyczny zostanie następnie zweryfikowany przy pomocy metod doświadczalnych w roślinach za pomocą syntetycznych promotorów, umożliwiając precyzyjną kontrolę ekspresji genów.
Cel
Multicellular plants control the fine-grained expression of thousands of genes during growth, development, and in response to external stimuli. While gene expression varies strongly between different organs and tissues, how this specificity is encoded in the genome is largely unknown. Although various regulatory DNA sequences and sequence-specific transcription factors controlling diverse transcriptional responses have been described, the combinatorial nature of the regulatory code makes the application of rational approaches to learn and predict context-specific gene expression challenging. This is a major obstacle towards engineering plant promoters with predictable and tuneable expression.
multiCODE’s aim is uniting single-cell genomics, explainable artificial intelligence (xAI), and synthetic promoter engineering, to efficiently learn and validate regulatory sequences controlling gene expression in plants. Based on high-resolution single-cell gene expression profiling in the model Arabidopsis and the crop Brassica rapa, xAI models will be built to predict gene expression in leaves under control and stress conditions while at the same time identifying the underlying regulatory DNA sequences and syntax. The power of these predictive models will be validated by exploiting inter- and intra-species sequence variation, revealing the evolutionary conservation of the regulatory code. Furthermore, a novel multi-tier synthetic promoter engineering approach will be used to experimentally validate, directly in plants, the learned regulatory code in a high-throughput manner.
By combining the power of advanced computational and experimental methods, I will identify novel regulatory sequences and design novel synthetic promoters controlling gene expression in complex cellular contexts. This represents a crucial step towards a comprehensive understanding of gene regulation and will significantly contribute to developing stress-resilient crops.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez człowieka.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego. Więcej informacji: Europejski Słownik Naukowy.
Klasyfikacja tego projektu została potwierdzona przez człowieka.
Słowa kluczowe
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Słowa kluczowe dotyczące projektu wybrane przez koordynatora projektu. Nie należy mylić ich z pojęciami z taksonomii EuroSciVoc dotyczącymi dziedzin nauki.
Program(-y)
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
Wieloletnie programy finansowania, które określają priorytety Unii Europejskiej w obszarach badań naukowych i innowacji.
-
HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
GŁÓWNY PROGRAM
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu
Temat(-y)
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
Zaproszenia do składania wniosków dzielą się na tematy. Każdy temat określa wybrany obszar lub wybrane zagadnienie, których powinny dotyczyć wnioski składane przez wnioskodawców. Opis tematu obejmuje jego szczegółowy zakres i oczekiwane oddziaływanie finansowanego projektu.
System finansowania
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
Program finansowania (lub „rodzaj działania”) realizowany w ramach programu o wspólnych cechach. Określa zakres finansowania, stawkę zwrotu kosztów, szczegółowe kryteria oceny kwalifikowalności kosztów w celu ich finansowania oraz stosowanie uproszczonych form rozliczania kosztów, takich jak rozliczanie ryczałtowe.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania
Zaproszenie do składania wniosków
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
Procedura zapraszania wnioskodawców do składania wniosków projektowych w celu uzyskania finansowania ze środków Unii Europejskiej.
(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-ADG
Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszeniaInstytucja przyjmująca
Kwota netto dofinansowania ze środków Unii Europejskiej. Suma środków otrzymanych przez uczestnika, pomniejszona o kwotę unijnego dofinansowania przekazanego powiązanym podmiotom zewnętrznym. Uwzględnia podział unijnego dofinansowania pomiędzy bezpośrednich beneficjentów projektu i pozostałych uczestników, w tym podmioty zewnętrzne.
9052 ZWIJNAARDE - GENT
Belgia
Ogół kosztów poniesionych przez organizację w związku z uczestnictwem w projekcie. Obejmuje koszty bezpośrednie i pośrednie. Kwota stanowi część całkowitego budżetu projektu.