Descrizione del progetto
La formazione di cristalli nelle microalghe: implicazioni per i materiali ottici e l’ecologia
Gli studi sulla biomineralizzazione si sono fino ad ora concentrati in gran parte sulle funzioni ottiche dei cristalli organici negli animali. Recentemente, studi sulle microalghe unicellulari hanno rivelato la formazione di cristalli di purina ricchi di azoto, utilizzati come riserve per far fronte alle carenze ambientali di azoto; i meccanismi di formazione e le implicazioni ecologiche di ciò, tuttavia, sono in gran parte sconosciuti. Il progetto CRYST_ALGAE, finanziato dal CER, mira a chiarire le strutture e le funzioni dei cristalli di purina utilizzando tecniche avanzate di immaginografia e analisi chimica. Il progetto ingegnerizzerà le microalghe trasformandole in vere e proprie «fabbriche» per la produzione di cristalli otticamente funzionali tramite colture in bioreattori, valutando al contempo se l’accumulo di azoto sotto forma di cristalli nelle microalghe ne prolunghi la crescita, con implicazioni per le dinamiche delle fioriture algali nocive. CRYST_ALGAE metterà così in connessione la biomineralizzazione organica su microscala sia agli ecosistemi oceanici che alla biotecnologia.
Obiettivo
Until now, the field of organic biomineralization has focused on the optical functions of organic crystals in animals. However, the
recent discovery that purine crystals are widespread in unicellular microalgae is a paradigm shift in this field. In contrast to animals,
microalgae use the nitrogen-rich crystals as dense, metabolically inert nitrogen reserves, to overcome deficiencies in environmental
nitrogen. Almost nothing is known about the chemistry of these crystals, their formation, or the wider implications of their nitrogen
storage functions on microalgae behavior. Our overarching goal is to understand microscale molecular crystallization in microalgae
and its impact on macroscale ecological phenomena and the biotechnological production of optically functional crystals.
We first elucidate the structures and functions of uncharacterized purine crystals which are abundant in microalgae. By controlling
the nitrogen content of cultures, we exploit the ability to induce crystallization in microalgae using live cell, and correlative light-electron imaging to couple chemical and morphological properties of crystal formation. Combined with cryo-electron microscopy and chemical analyses, we determine the locations and functions of crystal-regulating biomolecules and elucidate how insoluble
guanine molecules are rapidly crystallized and dissolved in the cell. Knowledge of crystallization is then harnessed to manipulate
microalgal cells as crystal-forming factories to biosynthesize optically functional crystals using bioreactor cultures. Finally, we
test the hypothesis that the nitrogen-storage function of crystals in dinoflagellates may serve to prolong their growth in seasonal and
harmful algal blooms. Our exploration of crystallization in microalgae will transform our knowledge of microscale organic
biomineralization and will contribute to understanding the macroscale impact of molecular crystals on ocean ecosystems and biotechnology – a new frontier in the field.
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 biochimica biomolecole
- scienze naturali scienze fisiche ottica microscopia
- scienze naturali scienze biologiche ecologia ecosistemi
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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-COG
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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.
BS8 1QU BRISTOL
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.