Ziel
For a new green revolution to feed the continually increasing population, agriculture productivity will have to be significantly improved. Photorespiration represents a big challenge in this respect, because it dissipates energy and leads to the futile loss of CO2, thereby limiting plant growth yield. Implementing an efficient metabolic bypass for photorespiration can therefore increase the photosynthetic efficiency of many cultivated crops. Several such routes were previously proposed. However, these routes were limited to existing enzymes and pathways and provided only partial improvement. Here, we propose a radically different approach: to engineer entirely novel CO2-neutral or CO2-positive photorespiration bypasses based on novel enzyme chemistry that support significantly higher agricultural yields. These bypass routes could support 60% higher biomass yield per turn of the Calvin Cycle and >30% higher yield per ATP. Our project innovatively integrates different research disciplines and combines academic research with industrial implementation. In silico studies will integrate biochemical logic and pathway modelling to explore all possible photorespiration pathways and identify the most efficient routes. In vitro research will establish novel enzyme functions via enzyme engineering and directed evolution. Full pathways will be reconstituted and optimized in vitro using a novel mass spectrometry based platform. High in vivo activity will be selected by implementing the pathways in engineered E. coli strains. Enhanced photosynthetic efficiency will be demonstrated in cyanobacteria expressing the synthetic pathways. Finally, the most promising synthetic pathways will be implemented in higher plants and growth phenotypes will be monitored. The proposed project comprises a significant advance in synthetic biology – applying biochemical principles to modify the very core of carbon metabolism with synthetic pathways that carry multiple novel enzymatic functions.
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 Biowissenschaften Mikrobiologie Bakteriologie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften synthetische Biologie
- Naturwissenschaften Geowissenschaften und verwandte Umweltwissenschaften Atmosphärenwissenschaften Meteorologie Biosphäre
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften analytische Chemie Massenspektrometrie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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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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H2020-EU.1.2. - EXCELLENT SCIENCE - Future and Emerging Technologies (FET)
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.2.1. - FET Open
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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.
RIA - Research and Innovation action
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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) H2020-FETOPEN-2014-2015
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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.
80539 MUNCHEN
Deutschland
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.