Objetivo
Carbon fixation is a prerequisite for accumulating biomass and storing energy in most of the living world. As such, it supplies our food and dominates land and water usage by humanity. In agriculture, where water and nutrients are abundant, the rate of carbon fixation often limits growth rate. Therefore increasing the rate of carbon fixation is of global importance towards agricultural and energetic sustainability.
What are the limits on the possible rate of carbon fixation? Attempts to improve RuBisCO, the key enzyme in the Calvin-Benson cycle, have achieved only limited results. My lab focuses on trying to overcome this global challenge by building synthetic pathways for carbon fixation. We create a computational framework that designs and scores pathways and creates step-wise selection strategies for in-vivo experimental implementation. Our most promising synthetic carbon fixation pathways are found to utilize the highly effective carboxylating enzyme, PEP carboxylase. We experimentally test these pathways in the most genetically tractable context by constructing an E.coli strain that depends on atmospheric CO2 fixation. We will gradually incorporate the pathways, initially as essential reaction steps for biomass production, and finally with CO2 as sole carbon input of the cell.
As a stepping-stone towards this challenging goal, we will construct an autotrophic E.coli strain that uses the Calvin-Benson cycle. We systematically convert this synthetic biology grand challenge into a gradual evolutionary ladder with independently selectable steps. We recently achieved key steps in the ladder, such as semi-autotrophic growth, serving as powerful proofs of concept.
The proposed research will advance our basic-science understanding of evolutionary plasticity of metabolic pathways. It also paves the way for a hybrid rational-design/experimental-evolution approach to revisit and advance the capacity of metabolism for agricultural productivity and renewable energy storage.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias biológicas bioquímica biomoléculas proteínas proteómica
- ciencias naturales ciencias biológicas biología sintética
- ciencias naturales ciencias de la tierra y ciencias ambientales conexas ciencias de la atmósfera meteorología biosfera
- ciencias naturales ciencias químicas química analítica espectrometría de masas
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
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(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2014-CoG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
7610001 Rehovot
Israel
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.