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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Model-guided Engineering of Complex Microbial Communities

Projektbeschreibung

Gemeinnützige Initiativen auf Mikrobenart

Das Leben auf der Erde geht wahrscheinlich auf einzellige Organismen zurück, die vor drei Milliarden Jahren in den ersten Ozeanen unseres Planeten entstanden. Es dauerte mehr als zwei Milliarden Jahre, bevor es zu einer regelrechten Explosion komplexerer Lebensformen kam, die bis heute stark auf Mikrobengemeinschaften angewiesen sind, was die Funktionsweise der Ökosysteme angeht, die sie bevölkern. Diese Gemeinschaften haben das einzigartige Potenzial, natürliche Zutaten bereitzustellen, die wir für nachhaltige Anwendungen in der Medizin, der Energiewirtschaft, den Umweltwissenschaften und anderen Bereichen einsetzen können. Allerdings ist es eine gewaltige Herausforderung, die komplexen Interaktionen zwischen verschiedenen Arten zu durchdringen. Das EU-finanzierte Projekt ModEM fängt damit an, diese Zusammenhänge durch die Anwendung fortgeschrittener Verfahren der Modellierung, Genetik, Omik und anderer Bereiche zu entwirren. Ein tiefgreifenderes Verständnis könnte dazu beitragen, Mikrobengemeinschaften mit einer erhöhten Absonderung von Metaboliten aufbauen zu können, dank derer sie noch besser gedeihen.

Ziel

Microbial communities occupy practically all habitats on Earth, from ocean deeps to the human gut, and are pivotal to the ecosystem function. They also hold a vast biotechnological potential to realize functionalities typically beyond the reach of single species, e.g. valorisation of complex resources. Rational design and modulation of communities can thus help addressing outstanding challenges in health and bio-sustainability. Yet, this remains difficult due to the complexity of interspecies interactions. Towards tackling this, I plan to combine modelling, genetics, omics and laboratory evolution to study complex microbial communities with a focus on metabolic cross-feeding. Kefir, a natural milk-fermenting community, and stable assemblies of human gut bacteria will be used as two model systems. Both systems have recently been pioneered by my lab and represent complexity relevant for real-world applications. We will first investigate the genetic and environmental factors driving metabolite secretion using high-throughput screening of natural isolates and genetic libraries. Large-scale pairwise interaction mapping and self-establishing stable sub-communities will be used to unravel higher-order interactions and to discover the principles of community assembly. Laboratory evolution will then be used to assess community stability as well as to decipher interaction mechanisms through multi-omics analyses. The experimental data on species metabolism and interspecies interactions will be used to build hybrid metabolic-ecological models for predicting effects of perturbations like species introduction and nutrient change. The applicability will be demonstrated through stable introduction of probiotic species in personalized gut bacterial communities, and by developing vitamin overproducing milk fermenting communities. The results will have fundamental implications for modulating microbial communities relevant for environment, health and biotechnology.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-COG - Consolidator Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 995 818,00
Adresse
TRINITY LANE THE OLD SCHOOLS
CB2 1TN CAMBRIDGE
Vereinigtes Königreich

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Region
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 995 818,00

Begünstigte (1)

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