Descrizione del progetto
Ottimizzazione della produzione di biocarburanti di origine microbica
I microrganismi possono essere modificati geneticamente per produrre composti di grande valore, come i biocarburanti. Tuttavia, le cellule danno la priorità alla crescita rispetto alla produzione, limitando così le rese. Separare con precisione queste due fasi rimane tecnicamente difficile con gli strumenti attualmente disponibili. Grazie al sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto CHIME-Z introduce la chemo-optogenetica, una tecnologia che combina piccole molecole e luce per controllare l’espressione genica con elevata precisione e reversibilità. Utilizzando il batterio Zymomonas mobilis come sistema modello, i ricercatori progetteranno circuiti genetici in grado di far passare le cellule, a comando, dalla fase di crescita a quella di produzione di isobutanolo e viceversa. L’approccio verrà convalidato e ampliato utilizzando la biomassa lignocellulosica come materia prima, a sostegno di una produzione sostenibile di biocarburanti in linea con gli obiettivi del Green Deal europeo.
Obiettivo
Competition for metabolic/cellular resources between biomass formation (“growth”) and product synthesis (“production”) is a major bottleneck in microbial bioproduction, leading to reduced yields. Synthetic genetic circuits have aimed to decouple growth and production phases to improve yields, but current approaches based on chemical inducers or optogenetics remain inadequate for achieving efficient phase separation. CHIME-Z introduces chemo-optogenetics, a technology that combines small molecules and light to control gene expression, offering precise control, modularity, rapid reversibility, and orthogonality, thereby overcoming the limitations of existing tools. By applying chemo-optogenetics to engineer Zymomonas mobilis for isobutanol (a biofuel) production, CHIME-Z will deliver proof-of-concept for chemo-optogenetics-driven circuit design and metabolic engineering, which will find application in bioproduction. The project pursues three objectives. RO1: To develop chemo-optogenetic expression systems in E. coli and Z. mobilis, by screening libraries of DNA-binding domains and activation domains to identify combinations with minimal leakiness and high transcriptional activation. RO2: To model and construct a chemo-optogenetic circuit in Zymomonas mobilis to achieve separation of growth and isobutanol production phases, using Python-based computational modeling to predict system behavior, and genome engineering to implement a NIMPLY gate-based circuit that separates growth and isobutanol production phases. RO3: To optimize fermentation and scale-up parameters for isobutanol production from glucose and pretreated lignocellulosic biomass using the chemo-optogenetically engineered Zymomonas mobilis, through lab-scale process optimization, metabolomics-based validation, and subsequent bioreactor-based scale-up. Notably, CHIME-Z supports European Green Deal and the UNSDGs by converting lignocellulosic biomass into isobutanol through sustainable bioproduction.
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.
- ingegneria e tecnologia biotecnologia industriale biomateriale biocarburanti
- ingegneria e tecnologia biotecnologia industriale tecnologie della biotrasformazione fermentazione
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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.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2025-PF
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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.
901 87 UMEA
Svezia
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.