Description du projet
Le rôle de la prédiction dans la fonction cellulaire
Le fait de répondre à un environnement en perpétuelle évolution est essentiel à l’adaptation. De nouvelles preuves indiquent que les cellules uniques utilisent d’une manière ou d’une autre les variations environnementales pour prédire les futurs signaux. Les scientifiques du projet OCP, financé par l’UE, travaillent sur l’hypothèse selon laquelle les cellules intègrent ces informations dans leur réseau biochimique dynamique pour façonner leur réponse et s’adapter en conséquence. En utilisant comme modèles le système de chimiotaxie d’Escherichia coli et le système de détection du glucose de la levure, ils étudieront la manière dont les cellules traitent les informations du passé pour prédire l’avenir, ce qui déterminera la réponse d’anticipation. De manière collective, les résultats du projet permettront de déchiffrer les principes généraux de la prédiction cellulaire.
Objectif
The ability to respond to changes in the environment is a defining property of life. Strikingly, experiments have vividly demonstrated that even single-celled organisms can leverage correlations in the environmental fluctuations to predict the future environment and mount a response ahead of time. Yet, how reliably single cells can do so and what the fitness benefit of prediction is, are wide-open questions.
To predict the future environment, cells need to compress the past signal into the dynamics of the intracellular biochemical network from which the future input is inferred. Yet, storing information is costly while not all features of the past signal are equally informative on the future input signal.
Using measures from information theory and ideas from statistical physics, we will study network motifs and environmental stimuli of increasing complexity to derive the fundamental limit to the prediction accuracy as set by the information on the past. We will determine how close biochemical networks can come to this bound, and how this depends on the topology of the network and the resources to build and operate it protein copies, time, and energy. We will elucidate how the features of the past signal that are most informative about the future signal are encoded in these optimal networks, and how the cell decodes these. The studies on these minimal model systems will uncover general principles of cellular prediction.
We will use our theoretical framework to set up experiments that allow us to test whether two specific biological systems the E. coli chemotaxis system and the glucose sensing system of yeast have implemented the uncovered design principles for optimal cellular prediction. We will measure how close these systems come to the fundamental bound on the prediction precision and how this constrains their fitness. We envision that this program will establish information transmission efficiency as a paradigm for understanding cellular function.
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 mathématiques mathématiques pures topologie
- sciences naturelles sciences biologiques biochimie biomolécule protéines
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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.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2019-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.
3526 KV UTRECHT
Pays-Bas
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.