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The asymmetry of life: towards a unified view of the emergence of biological homochirality

Descrizione del progetto

L’origine cosmica dell’omochiralità biologica

Gli oggetti vengono definiti chirali quando non possono essere sovrapposti alle proprie immagini speculari. Le due forme di una molecola chirale sono dotate di proprietà fisiche e chimiche identiche, ma possono adottare diverse modalità di interazione con altre molecole chirali. Secondo quanto dimostrato da un recente studio, l’unità chirale dell’RNA, ovvero il ribosio, si forma nelle condizioni simulate che caratterizzano le comete, il che fornisce l’evidenza dell’accessibilità dei precursori del materiale genetico negli ambienti interstellari. L’omochiralità, termine con cui si intende l’uniformità della chiralità, può verificarsi nel caso in cui le biomolecole chirali vengano sintetizzate in modo asimmetrico mediante l’interazione con i fotoni a polarizzazione circolare nello spazio interstellare. Il progetto A-LIFE, finanziato dall’UE, simulerà le fasi evolutive sulla Terra primordiale allo scopo di dimostrare il modo in cui le molecole eterogenee prodotte da un impatto meteoritico si assemblano per formare pre-biopolimeri omochirali.

Obiettivo

What is responsible for the emergence of homochirality, the almost exclusive use of one enantiomer over its mirror image? And what led to the evolution of life’s homochiral biopolymers, DNA/RNA, proteins and lipids, where all the constituent monomers exhibit the same handedness?

Based on in-situ observations and laboratory studies, we propose that this handedness occurs when chiral biomolecules are synthesized asymmetrically through interaction with circularly polarized photons in interstellar space. The ultimate goal of this project will be to demonstrate how the diverse set of heterogeneous enantioenriched molecules, available from meteoritic impact, assembles into homochiral pre-biopolymers, by simulating the evolutionary stages on early Earth. My recent research has shown that the central chiral unit of RNA, ribose, forms readily under simulated comet conditions and this has provided valuable new insights into the accessibility of precursors of genetic material in interstellar environments. The significance of this project arises due to the current lack of experimental demonstration that amino acids, sugars and lipids can simultaneously and asymmetrically be synthesized by a universal physical selection process.

A synergistic methodology will be developed to build a unified theory for the origin of all chiral biological building blocks and their assembly into homochiral supramolecular entities. For the first time, advanced analyses of astrophysical-relevant samples, asymmetric photochemistry triggered by circularly polarized synchrotron and laser sources, and chiral amplification due to polymerization processes will be combined. Intermediates and autocatalytic reaction kinetics will be monitored and supported by quantum calculations to understand the underlying processes. A unified theory on the asymmetric formation and self-assembly of life’s biopolymers is groundbreaking and will impact the whole conceptual foundation of the origin of life.

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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Parole chiave

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.

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.

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.

ERC-STG - Starting Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

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-2018-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Contributo netto dell'UE

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.

€ 1 500 000,00
Costo totale

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.

€ 1 500 000,00

Beneficiari (1)

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