Projektbeschreibung
Die Verbreitung von Plasmiden und Antibiotikaresistenz
Bakterien haben ausgeklügelte Abwehrmechanismen entwickelt, um eindringende Viren zu bekämpfen. Plasmide – kleine DNS-Moleküle, die Antibiotikaresistenzgene zwischen Bakterien befördern und verbreiten – müssen sich diesen Abwehrsystemen während der Übertragung ebenfalls entziehen. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind jedoch nur unzureichend erforscht. Das ERC-finanzierte DEFCONJ-Projekt befasst sich mit Abwehrmechanismen auf den Plasmiden selbst, die während der Übertragung aktiviert werden. Bei der Forschung kommen maschinelles Lernen, Strukturanalysen und funktionelle Experimente zum Einsatz, um diese Systeme zu charakterisieren und herauszufinden, wie sie gemeinsam die Abwehrmechanismen von Bakterien neutralisieren. Die Ergebnisse des Projekts werden unser Verständnis der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen vertiefen und die Entwicklung neuer Werkzeuge für die synthetische Biologie und klinische Anwendungen ermöglichen.
Ziel
The microbial world's genomic arms race spurred a remarkable diversity of defense and anti-defense mechanisms, with CRISPR-Cas and anti-CRISPR systems as prime examples that revolutionized genome editing. Recent years have seen a surge in the discovery of bacterial anti-phage systems and their viral countermeasures, yet little is known about how plasmids—key vectors of antibiotic resistance—overcome host defenses. Our lab recently found that plasmids' leading regions, the first to enter recipient cells, harbor diverse anti-defense systems vital for efficient conjugation. This sets the stage for in-depth studies of plasmid-encoded anti-defenses (PEADs), significantly advancing our understanding of conjugation, with far-reaching implications for clinical and biotechnological applications.
Here, we will explore PEADs through three interconnected aims. In Aim 1 we will develop machine-learning and language model approaches, complemented by structural analyses, to identify and characterize putative PEADs from extensive genomic and metagenomic databases. This will be followed by functional testing in both targeted and high-throughput assays. In Aim 2 we will elucidate PEAD regulation, including early expression from single-stranded promoters and unique mechanisms for transient expression, integrating state-of-the-art computational approaches with in vitro transcription and conjugation efficiency assays. In Aim 3 we will determine how multiple PEADs function in concert to counteract multilayered defenses, informing the design of tailored plasmid-leading regions for efficient DNA transfer to targeted bacteria. DEFCONJ tackles a fundamental question: how do plasmids achieve efficient conjugation despite host defenses? Beyond transforming our understanding of the plasmid-host arms race, this research will advance our comprehension of antimicrobial resistance dissemination, while paving the way for powerful new tools for clinical and synthetic biology applications.
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 Informatik und Informationswissenschaften Datenbank
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie Bakteriologie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik Genom
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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.
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.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-COG
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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.
69978 Tel Aviv
Israel
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.