Description du projet
Mesurer les forces électriques entre les molécules biologiques et leur environnement
Les charges opposées s’attirent, tandis que les charges similaires se repoussent. Ce phénomène est assez facile à observer et à mesurer dans le cadre d’une simple expérience de physique de lycée, avec des ballons chargés d’électricité statique. C’est beaucoup plus difficile lorsqu’il s’agit de molécules biologiques chargées se trouvant dans leur environnement naturel, le sérum physiologique, qui se compose de molécules d’eau polaires et d’ions chargés positivement. Le projet BIOVIB, financé par l’UE, permettra d’examiner de plus près les molécules d’ARN et d’ADN hydratées. Les vibrations de leur squelette permettent de sonder directement les interactions intermoléculaires et intramoléculaires. En exploitant la spectroscopie de pointe et les champs électriques THz appliqués de façon externe, les scientifiques s’attendent à obtenir une nouvelle perspective sur les forces électriques qui attirent et repoussent les molécules biologiques.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métal alcalinoterreux
- sciences naturelles sciences biologiques génétique ARN
- sciences naturelles sciences physiques optique spectroscopie
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Mots‑clés
Les mots-clés du projet tels qu’indiqués par le coordinateur du projet. À ne pas confondre avec la taxonomie EuroSciVoc (champ scientifique).
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMME PRINCIPAL
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
ERC-ADG - Advanced Grant
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-ADG
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
12489 Berlin
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.