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Fundamentals of Biological Ice Nucleation

Descrizione del progetto

La ricerca potrebbe gettare nuova luce sul modo in cui i batteri inducono la formazione di ghiaccio

I batteri di nucleazione del ghiaccio possono promuovere la crescita di ghiaccio in modo più efficace rispetto a qualsiasi materiale conosciuto. Attraverso l’impiego di proteine di nucleazione del ghiaccio specializzate, questi batteri causano danni da gelo alle piante e, in forma aerea, controllano le precipitazioni congelando acqua estremamente refrigerata nelle nuvole. Il progetto F-BioIce, finanziato dall’UE, si propone di svelare ulteriori informazioni relative ai meccanismi molecolari alla base dei batteri di nucleazione del ghiaccio, rimasti finora sfuggenti. Il progetto concepirà nuove strategie che potrebbero condurre a un cambio di paradigma nell’intero campo della nucleazione del ghiaccio. Potrebbe inoltre contribuire alla ricerca di processi simili in funghi e polline inclini alla formazione di ghiaccio, nonché di nucleatori di ghiaccio abiotici: feldspato, silice e nerofumo. I risultati del progetto forniranno un contributo determinante per i modelli climatici e le nuove tecnologie di congelamento per la conservazione degli alimenti, la criomedicina e la seminagione di nubi.

Obiettivo

Ice active bacteria can promote the growth of ice more effectively than any other material known. Using specialized ice nucleating proteins (INPs), they attack plants by frost damage and, when airborne in the atmosphere, they drive ice nucleation within clouds and control global precipitation patterns. The control INPs exert over water phase transitions has relevance for disciplines as diverse as climatology, plant pathology, biomedicine and material science. Despite the apparent importance, the molecular mechanisms behind INP freezing have remained largely elusive. This lack of our knowledge can be traced back to the challenges in studying protein and water structure and dynamics at the very interface between monolayers of proteins and water.
With F-BioIce my team and I want to reveal the molecular details of INP function. We ask the questions: What is the structural basis for protein control of freezing? What structural motifs do proteins use to interact with water, and what is the configuration of water molecules that INPs imprint into interfacial water layers? What is the role of structural dynamics and for surface freezing? We will develop new methods based on sum frequency generation (SFG) spectroscopy to determine mode of action by which INPs interact with and manipulate water. The INPs and water structure will be obtained by combining three rising methods in the field: SFG techniques that I have been spearheading, computer simulations and cryo-electron microscopy. We will study model water surfaces and, for the first time, realistic water aerosols interacting with INPs. These new strategies could lead to a paradigm shift in the entire field of ice nucleation and a search for similar processes in ice active fungi and pollen and abiotic ice nucleators – feldspar, silica and soot. The obtained information will provide critical input for climate models and revolutionary new freezing technologies for food preservation, cryomedicine and cloud seeding.

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-COG - Consolidator 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-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

AARHUS UNIVERSITET
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.

€ 1 999 936,00
Indirizzo
NORDRE RINGGADE 1
8000 Aarhus C
Danimarca

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Regione
Danmark Midtjylland Østjylland
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
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.

€ 1 999 936,00

Beneficiari (1)

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