Obiettivo
Living cells are the paradigm of energy and information processing machines. To remain alive, they avoid thermodynamic equilibrium by adopting and maintaining a stable nonequilibrium steady state (NESS). To achieve this, cells draw on external energy sources through a myriad of molecular reactions that continuously dissipate energy to the environment as heat. The heat dissipated per unit time, known as the entropy production rate σ, is the hallmark of nonequilibrium physics and of NESS itself. We posit that σ is life’s universal and most essential signature and a unique descriptor of cellular state. Its measurement provides a direct window into understanding how life works. Despite many efforts, measurements of this fundamental quantity at the nanoscale remain challenging. Recently, we have introduced a method called the variance sum rule (VSR), based on flickering signals of position and force, that enables the determination of σ in NESS systems.
Using a radically new conceptual and experimental framework, we will measure σ at the level of single catalytic reactions, single molecular motors, and individual cells -down to subcellular organelles- by combining mechanical and fluorescence measurements. We will focus on three interlaced objectives: (1) measure σ in catalytic reactions using mechanical probes, from oxidoreductases to hydrolases; (2) determine σ in single redox reactors, molecular motors, and in information-to-energy transduction in DNA and RNA polymerases; and (3) measure the σ-map in single cells, such as the thermoregulating brown adipocytes and the extracellularly active fibroblasts. Our multiscale approach will integrate mechanical measurements with optical tweezers and fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) of living cells, together with theoretical modeling of nonequilibrium systems. This work will yield new fundamental insights into the physical principles governing cellular function and the role of heat in living matter.
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.
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- scienze naturali scienze biologiche genetica DNA
- scienze naturali scienze fisiche ottica microscopia immaginografia a fluorescenza del ciclo vitale
- scienze naturali scienze biologiche genetica RNA
- scienze naturali informatica e scienze dell'informazione scienza dei dati trattamento dei dati
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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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-ADG
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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.
08007 Barcelona
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.