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Cofactors and Minerals Before Enzymes: Unravelling the Pre-Enzymatic Path of Autotrophic CO2 Fixation

Projektbeschreibung

Die Ursprünge des Lebens von Gestein bis zum Stoffwechsel zurückverfolgen

Wie nahm Leben seinen Ursprung aus lebloser Chemie? Wissenschaftler haben sich diesem Rätsel lange Zeit aus zwei Richtungen genähert. Die erste besteht darin, Komplexität aus einfachen geochemischen Reaktionen aufzubauen (Bottom-up). Die zweite besteht darin, die moderne Biologie auf ihre einfachsten Komponenten herunterzubrechen (Top-down). Das vom Europäischen Forschungsrat geförderte CoBeEn-Projekt soll eine Brücke zwischen diesen Ansätzen schlagen, indem es einen der ältesten Kohlenstoff-Fixierungswege der Erde, den Wood-Ljungdahl-Weg, untersucht. Diese Reaktion, die CO₂ in organische Verbindungen umwandelt, findet sowohl in modernen Mikroben als auch abiotisch auf Mineralien statt. CoBeEn will untersuchen, ob frühe Coenzyme (kleine, wiederverwertbare organische Moleküle) als Brücke zwischen mineralischer und biologischer Katalyse fungierten und aufzeigen, wie sich die Chemie der frühen Erde zu dem Stoffwechsel entwickelte, der heute das Leben antreibt.

Ziel

There are two approaches to the emergence of life: bottom up and top down. This means on one hand, we can start with simple geochemical reactions and try to synthesize increasingly complex molecules and reaction networks from there. On the other hand, we can start with life as we know it and try to decomplicate the chemical reactions that run it to find a common denominator. Both approaches have yielded important insights, but they also have their limitations. So far, the two approaches are far away from ultimately converging. CoBeEN aims to reconcile geochemistry and biochemistry by focussing on the most ancient carbon fixation route: the Wood-Ljungdahl pathway (WLP). This autotrophic pathway uses the electrons of hydrogen to fix CO2, a reaction that also occurs abiotically – using minerals as catalysts instead of enzymes. The mere transition from minerals to enzymes seems far-fetched, given the leap in complexity required. However, organic cofactors or coenzymes, simpler organic molecules assisting enzymatic reactions by being truly recyclable reaction partners, are hypothesized to have preceded enzymes. They are pivotal in theoretical reconstructions of autocatalytic, non-enzymatic networks describing a minimal metabolism based on carbon fixation.
CoBeEn postulates that coenzymes played a central role in enabling the transition from mineral-based CO2 fixation to enzymatic carbon metabolism. CoBeEn will experimentally link key metabolic cofactors of the WLP to mineral-assisted catalysis. The goal is to understand the transition from environmental reactions to metabolic functions by elucidating how metabolic pathways and the molecules employed by them were selected by the environment. By mapping the understudied interactions between chemically active environments and metabolism, we will gain insights into their mechanistic interdependencies before they were separated by the origin of cellular organization.

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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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSENSCHAFTEN EV
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 1 393 703,00
Adresse
HOFGARTENSTRASSE 8
80539 MUNCHEN
Deutschland

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Region
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

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.

€ 1 393 703,00

Begünstigte (1)

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