Projektbeschreibung
Computermodelle des Zellzytoplasmas und der Organellendynamik mit Auflösung im Nanometerbereich
Ziel des EU-finanzierten Projekts OrganellenanoComp ist die Untersuchung der Organisation im Nanometerbereich, die physiologischen Funktionen zugrunde liegt. Dazu wird der Ionen- und Molekülfluss im Zytoplasma von neuronalen Zellen und Gliazellen hin zu den Organellen unter verschiedenen Bedingungen modelliert. Der Vorschlag beruht auf mathematischer Modellierung, der Analyse großer Datensätze, Simulationsmethoden und den dazugehörigen Algorithmen. Dabei sollen physikalische Modelle der molekularen Diffusion und Elektrodiffusion, die für die Nanophysiologie von Bedeutung sind, entwickelt werden. Mit diesen Modellen sollen der Molekül- der Rezeptortransport sowie die Aggregation in einigen spezifischen Nanoregionen interpretiert werden. Anhand der entwickelten Modelle werden die Forscherinnen und Forscher Daten zur Bewegung einzelner Moleküle oder der Regulierung des Flusses in den Organellen, zum Beispiel das endoplasmatische Retikulum oder die Mitochondrien, sowie den Kalziumaustausch im Nanometerbereich während der synaptischen Übertragung in den Dendriten analysieren.
Ziel
Neuronal and glial physiology in nanodomains remains poorly understood due to the spatio-temporal limitation of direct unperturbed in vivo measurements. Yet, it is the scale of voltage regulation, ionic, proteins and molecular trafficking, metabolism control and local signal transduction. The goal of this proposal is to determine how the flow of ions and molecules is regulated in the cytoplasm in relation with organelles, such as the endoplasmic reticulum and mitochondria in various physiological conditions such as steady-state, induction of plastic changes or ionic depletion. The approach is based on mathematical modeling, large data analysis, simulation methods, and developing the associated fast and efficient algorithms. We developed in the past 15 years computational tools such as molecular modeling, stochastic simulations and data analysis at a molecular level to study various signals such as voltage recordings or super-resolution microscopy single particle trajectories (SPTs). However, these theoretical approaches are not sufficient today to face the novel data revolution coming from SPTs, but also voltage dyes, voltage recorded by nanopipettes, or photoconversion in nanocompartments. The aim of the project is to develop physical models of molecular diffusion and electro-diffusion. These models will be applied to reconstruct and interpret the local transport, which is not homogeneous because molecules or receptors could aggregate in some specific nano-regions. We will explore the mechanisms underlying this heterogeneity. Second, we will apply these modeling and numerical simulations to analyze data about flux regulation inside the cytoplasm but also in organelles, such as the ER and mitochondria.Third we analyze calcium fluorescent data (photoactivation, local uncaging) to study how calcium is exchanged in nanodomains during synaptic transmission in dendrites and dendritic spines.
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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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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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.
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ERC-ADG - Advanced Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG
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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.
75794 PARIS
Frankreich
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.