Descrizione del progetto
Come il lievito può supportare gli obiettivi di energia rinnovabile
RuBisCO, probabilmente la proteina più abbondante sulla Terra, è un enzima chiave presente in molti organismi fotosintetici tra cui molti batteri, alghe e piante, che aiuta questi organismi a trasformare l’anidride carbonica atmosferica in molecole ricche di energia quali il glucosio. L’espressione di RuBisCO nel lievito, dove non si trova originariamente, ha anche dimostrato di migliorare la produzione di etanolo recuperando la CO2 rilasciata durante la fermentazione. Sfruttare l’attività di RuBisCO per sequestrare CO2 e produrre combustibili a bioetanolo rimane una sfida a causa del tasso di reazione estremamente lento dell’enzima e della scarsa selettività per la CO2, che ha ostacolato la produttività. Numerosi sforzi sono stati dedicati al miglioramento dell’attività degli enzimi mediante batteri procariotici, ma non sono stati fruttuosi. InVivoRuBisCO si sta orientando verso un’evoluzione diretta in vivo nel lievito eucariotico (S. cerevisiae) per aumentare rapidamente e significativamente l’attività di RuBisCO. Il successo consentirà livelli di produzione di bioetanolo rilevanti a livello industriale in grado di contribuire al futuro sostenibile dell’UE.
Obiettivo
Global warming can be greatly mitigated by replacing fossil fuels with renewable solar energy. In one approach, researchers have combined solar water splitting with bacteria capable of consuming atmospheric CO2 and solar derived hydrogen to produce solar fuels. All CO2 fixed by these bacteria must go through the enzyme Ribulose 1,5-Bisphosphate Carboxylase/Oxygenase (RuBisCO). RuBisCO is the arbiter of photosynthesis and is the primary conduit linking carbon into the biosphere. However, the enzyme suffers from slow reactivity and poor selectivity for its primary substrate (CO2), making it the rate-limiting step for solar fuel synthesis and cell growth. To create an efficient and effective solar fuels process, any participatory enzymes need to have sufficiently high turnover rates to match the input of solar energy. A substantial breakthrough in this regard would be to develop an improved RuBisCO with enhanced turnover rate and selectivity. To date, directed evolution of RuBisCO has been hindered by traditional laboratory evolution techniques with prokaryotic hosts and yielded only marginal improvements in enzyme activity. To overcome evolutionary slowness and host inefficacies, I propose the in vivo directed evolution of RuBisCO in eukaryotic S. cerevisiae. This work will be divided into three parts: 1.) Designing a host organism that is dependent on RuBisCO activity through specific gene additions and deletions 2.) Develop a continuous directed evolution experiment to increase CO2 fixation, fidelity, and catalytic rate by applying selective pressures; and 3.) Isolate, propagate, and assay the resultant mutants, and test practical applications. The results of this work will serve to dramatically increase bioethanol yields through CO2 re-uptake and help achieve the European Commission's goal of using 25% biofuels in the transportation sector by 2030. This fellowship will enable the necessary research to usher in a clean and renewable future.
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.
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.
- ingegneria e tecnologia ingegneria ambientale energia e carburanti energia rinnovabile energia solare
- scienze naturali scienze biologiche microbiologia batteriologia
- scienze naturali scienze della terra e scienze ambientali connesse scienze dell'atmosfera meteorologia biosfera
- ingegneria e tecnologia biotecnologia industriale biomateriale biocarburanti
- scienze naturali scienze biologiche biochimica biomolecole proteine enzimi
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Parole chiave
Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).
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.
Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMMA PRINCIPALE
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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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.
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.
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.
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)
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Invito a presentare proposte
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.
(si apre in una nuova finestra) H2020-MSCA-IF-2018
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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.
9052 ZWIJNAARDE - GENT
Belgio
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.