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De novo synthesis of a chloroplast genome in Nicotiana tabacum

Despite significant progress in chloroplast biotechnology the de novo synthesis of a chloroplast genome has remained elusive. The development of strategies to design, assemble and transform artificial chloroplast genomes would sig... ver más

30/04/2026

MPG

174K€

Presupuesto del proyecto: 174K€

Líder del proyecto

MAXPLANCKGESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSE... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Financiación concedida El organismo HORIZON EUROPE notifico la concesión del proyecto el día 2024-03-11

HORIZON-MSCA-2023-PF-01-01: MSCA Postdoctoral Fellowships 2023 ExpectedOutcome:Project results are expected to contribute to the following outcomes:

I+D

Cerrada hace 1 año

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1 Participantes

MPG

173.85K€ | Lider

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Duración del proyecto: 25 meses Fecha Inicio: 2024-03-11
Fecha Fin: 2026-04-30

Líder del proyecto

MAXPLANCKGESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER WISSE... No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 174K€

Descripción del proyecto Despite significant progress in chloroplast biotechnology the de novo synthesis of a chloroplast genome has remained elusive. The development of strategies to design, assemble and transform artificial chloroplast genomes would signify a step-change in the field of plant synthetic biology. Only recently, genome scale DNA synthesis and sequencing has become routine, providing an ideal foundation to revisit the challenge of chloroplast genome synthesis. I will join Ralph Bock, a world leader in chloroplast biotechnology, and combine the expertise of his laboratory with my background in synthetic biology to generate the first Nicotiana tabacum plant with an artificial chloroplast genome. I will base my strategy on creating and testing multiple different genome designs with varied degrees of structural and genetic code alterations in respect to the parental genome to identify viable designs. I will develop methods to assess those designs in parallel, permitting the rapid identification and fixing of problematic regions in the synthetic genome. I will proceed to assemble the verified chloroplast genomes in a hierarchical, parallelized manner from large pieces of synthetic DNA. Finally, I will characterize the phenotype of the resulting plants, focusing on understanding the changes in transcription, translation and metabolism. The methods developed in this work will provide insights into the design principles of organellar genomes, and provide a platform to reinvent and remodel the genetic code of chloroplasts. This work will thereby establish strategies to re-engineering complex cellular processes such as photosynthesis, or to design entirely new functions such as the genetic isolation of synthetic DNA in plants.

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