Ziel
An immensely valuable asset to the field of synthetic biology would be a means to genetically endow magnetism to living organisms, which is still an unsolved challenge due to the lack of appropriate tools. In contrast, biomagnetism is innate to magnetotactic bacteria, mud-dwelling microbes which as geomagnetic sensors biomineralize iron nanocrystals with exceptional properties, the magnetosomes. However, transplantation of magnetosome biosynthesis has remained unachieved for many years, owing to its complexity and lack of knowledge of genetic determinants. Recently, my lab discovered relevant biosynthetic gene clusters and for the first time succeeded in expressing them in a foreign bacterium. Inspired by this major breakthrough, I now propose a step change approach for endogenous magnetization of diverse organisms based on bacterial magnetosome biosynthesis. By combining systematic genetic reduction with bottom-up redesign we will first minimize the pathway to make it universally portable. We will then reprogram E. coli into a chassis for plug-in expression of diverse magnetosome gene sets. By harnessing determinants of structurally diverse magnetosomes from various bacteria, we will reconfigure the pathway for mix-and-match generation of designer nanoparticles with tuned magnetic properties. Finally, we will attempt to reconstitute key parts of magnetosome formation in eukaryotic hosts by using yeast mitochondria as a universal model. The overall aim is to generate a versatile synthetic toolkit for genetic magnetization of different organisms. This would represent a quantum leap with tremendous impact on various fields of biomedical research and biotechnology. It might be exploited for bioproduction of tailored magnetic nanomaterials with novel and tunable properties. It could be further utilized to generate intracellular labels, tracers and actuators for magnetic manipulation and analysis of cells and organisms in the emerging field of magnetogenetics.
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
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Medizinische Biotechnologie Gentechnologie
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien Nanokristall
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Klinische Medizin Transplantation
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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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.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2015-AdG
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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.
95447 BAYREUTH
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.