Descripción del proyecto
Medición de fuerzas eléctricas entre moléculas biológicas y su entorno
Las cargas opuestas se atraen, mientras que las cargas iguales se repelen. Este fenómeno es bastante fácil de observar y medir mediante un sencillo experimento de física de secundaria empleando globos y electricidad estática. Sin embargo es mucho más difícil cuando se trata de moléculas biológicas cargadas en su entorno natural, el suero fisiológico, que consiste en moléculas de agua polares e iones de carga positiva. El proyecto financiado con fondos europeos BIOVIB examinará moléculas de ARN y ADN hidratadas con un detalle sin precedentes. Sus vibraciones elementales permiten estudiar directamente interacciones inter e intramoleculares. Científicos del proyecto emplearán espectroscopia de alta tecnología y campos eléctricos de terahercios aplicados externamente para dilucidar las fuerzas eléctricas que atraen o repelen las moléculas biológicas.
Objetivo
Biomolecules exist in an aqueous environment of dipolar water molecules and solvated ions. Their structure and biological function are strongly influenced by electric interactions with the fluctuating water shell and ion atmosphere. Understanding such interactions at the molecular level is a major scientific challenge; presently, their strengths, spatial range and interplay with other non-covalent interactions are barely known. Going far beyond existing methods, this project introduces the new paradigm of a direct time-resolved mapping of molecular electric forces on sub-nanometer length scales and at the genuine terahertz (THz) fluctuation frequencies. Vibrational excitations of biomolecules at the interface to the water shell act as sensitive noninvasive probes of charge dynamics and local electric fields. The new method of time resolved vibrational Stark shift spectroscopy with THz external fields calibrates vibrational frequencies as a function of absolute field strength and separates instantaneous from retarded environment fields. Based on this knowledge, multidimensional vibrational spectroscopy gives quantitative insight in the biomolecular response to electric fields, discerning contributions from water and ions in a site-specific way. The experiments and theoretical analysis focus on single- and double-stranded RNA and DNA structures at different hydration levels and with ion atmospheres of controlled composition, structurally characterized by x-ray scattering. As a ground-breaking open problem, the role of magnesium and other ions in RNA structure definition and folding will be addressed by following RNA folding processes with vibrational probes up to milliseconds. The impact of site-bound versus outer ions will be dynamically separated to unravel mechanisms stabilizing secondary and tertiary RNA structures. Beyond RNA research, the present approach holds strong potential for fundamental insight in transmembrane ion channels and channel rhodopsins.
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 químicas química inorgánica metales alcalinotérreos
- ciencias naturales ciencias biológicas genética ARN
- ciencias naturales ciencias físicas óptica espectroscopia
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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-ADG - Advanced 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.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2018-ADG
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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.
12489 Berlin
Alemania
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.