Descrizione del progetto
Nuovo approccio allo studio dei complessi di raccolta della luce nelle piante
Le piante si affidano ai complessi di raccolta della luce (LHC) per alimentare la fotosintesi e dissipare in modo sicuro l’energia in eccesso sotto forma di calore, proteggendo i tessuti delicati dallo stress indotto dalla luce. Tuttavia, non è chiaro cosa inneschi l’interruttore di protezione negli LHC a causa degli strumenti sperimentali limitati disponibili in questo campo. Il progetto MARIONETTE, finanziato dal CER, mira a colmare questa lacuna utilizzando una serie di metodologie e soluzioni innovative per superare i limiti precedenti nello studio degli LHC. Nello specifico, utilizzerà pinzette ottiche a singola molecola con risoluzione in termini di forza e fluorescenza, un nuovo strumento spettroscopico multi-pulso ultra veloce, e integrerà simulazioni di dinamica molecolare ad hoc per migliorare e approfondire la nostra comprensione.
Obiettivo
Sunlight is a source of life for plants but also of photodamage. To harvest solar energy “safely”, plants have developed a nanoscale mechanism controlled by small proteins which bind pigments, called light-harvesting complexes (LHCs). At low light intensities, the LHCs harvest and transport solar energy to the sites of photochemistry. Under intense light, LHCs switch function to dissipate excess energy as heat. Through this photoprotective switch, the LHCs efficiently protect plants from photodamage.
Yet, how do plants activate the LHC photoprotective switch? Current models assume that the switch is driven by protein conformational changes of the LHCs, regulated by the environment through pH changes and interactions with protein and cofactors. However, no experimental tool implemented in the field of photosynthesis allows to identify the conformational changes responsible of photoprotection and to determine how the environment controls them – limiting our mechanistic understanding of light-harvesting regulation in plants.
I will tackle this challenge by:
1) Pioneering the study of LHC nanomechanics via single-molecule optical tweezers, resolved in force and fluorescence, to track LHC conformational changes at single-residue level and identify those driving the photoprotective switch.
2) Leveraging a novel ultrafast multipulse spectroscopic tool — just developed by my group — to rapidly control environmental changes and determine the intermediate steps in the photoprotective switch of the LHCs.
3) Integrating ad hoc molecular dynamics simulations to map how external physiological factors tune the conformational landscape of the LHCs.
By implementing a novel optical and computational toolkit, I will advance our understanding of how plants regulate light harvesting at the nanoscale, while establishing a new framework in photosynthesis and photobiology to determine how structure and environment control the function of photosensory proteins across all life domains.
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 chimiche chimica fisica fotochimica
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine
- scienze naturali scienze biologiche botanica
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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-2025-STG
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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.
08860 Castelldefels
Spagna
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.