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PID2020-117205GA-I00

Financiado

IMPLEMENTAR RELACIONES SOCIALES EN SISTEMAS MULTICELULARES SINTETICOS PARA ALCAN...

IMPLEMENTAR RELACIONES SOCIALES EN SISTEMAS MULTICELULARES SINTETICOS PARA ALCANZAR BIOCOMPUTACIONES ROBUSTAS Y FIABLES LA BIOLOGIA SINTETICA (BS) (O INTEGRATIVA), ABORDA INGENIERIA RACIONAL DE SISTEMAS BIOLOGICOS PARA LA IMPLEMENTACION DE (BIO)COMPUTACIONES DEFINIDAS EN CELULAS VIVAS. EL DESARROLLO DE LA BIOCOMPUTACION HA SIDO TRADICIONALMENTE LLE... ver más

01/01/2020

UPM

158K€

Presupuesto del proyecto: 158K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 3944

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2020-01-01

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Participantes

UPM

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

Total investigadores 3944

Presupuesto del proyecto 158K€

Descripción del proyecto LA BIOLOGIA SINTETICA (BS) (O INTEGRATIVA), ABORDA INGENIERIA RACIONAL DE SISTEMAS BIOLOGICOS PARA LA IMPLEMENTACION DE (BIO)COMPUTACIONES DEFINIDAS EN CELULAS VIVAS. EL DESARROLLO DE LA BIOCOMPUTACION HA SIDO TRADICIONALMENTE LLEVADO A CABO POR CIENTIFICOS DE LA COMPUTACION CON UN FUERTE TRASFONDO INTERDISCIPLINAR (COMO EL IP) EN BIOLOGIA MOLECULAR, INGENIERIA Y MATEMATICAS. EL OBJETIVO ES [I] ENTENDER EL PROCESO DE INFORMACION EN SISTEMAS CELULARES (QUE VA DE ENTRADAS HASTA SALIDAS) COMO UN SISTEMA DE COMPUTACION, Y [II] EL DISEÑO DE NUEVAS FUNCIONES, O COMPUTACIONES, QUE SEAN LLEVADAS A CABO POR BACTERIAS. EL ULTIMO RETO, MAS CERCANO AL PRESENTE PROYECTO, TIENE SUS INICIOS EN EL DISEÑO E IMPLEMENTACION DE ALGEBRAS DE BOOLE EN CELULAS MEDIANTE MODIFICACION DE SU CODIGO DE ADN UN ENFOQUE MUY IMPORTANTE TODA LA BS. CLAVE PARA EL DESARROLLO DE ESTAS AREAS, Y LOS OBJETIVOS SEÑALADOS, ES EL DISEÑO DE EXPERIMENTOS VIA MODELOS MATEMATICOS Y SIMULACIONES COMPUTACIONALES, COMO PASO ANTERIOR AL TRABAJO MOLECULAR EN BACTERIAS. EL PROYECTO MULTI-SYSBIO COMBINA LAS TRES.EL OBJETIVO DEL PROYECTO ES EL DISEÑO Y LA IMPLEMENTACION DE LA ORGANIZACION FISICA DE COMUNIDADES SINTETICAS MICROBIANAS QUE PERMITA BIOCOMPUTACIONES ROBUSTAS Y FIABLES. LO QUE LLAMAREMOS ARQUITECTURAS. EN COMPUTACION, LA ORGANIZACION ENTRE LOS COMPONENTES HARDWARE (ARQUITECTURA) TIENE UN IMPACTO DECISIVO SOBRE EL RENDIMIENTO DEL SOFTWARE. SIN EMBARGO, LA BIOLOGIA SINTETICA ACTUAL DIRIGE SUS ESFUERZOS AL DISEÑO DE CONSORCIOS MICROBIANOS FIJANDOSE UNICAMENTE EN EL BIO-SOFTWARE (CIRCUITOS GENETICOS), SIN PRESTAR ATENCION A LA ORGANIZACION SOCIAL ENTRE CELULAS (EL BIO-HARDWARE). LAS COMPUTACIONES MULTICELULARES ACTUALES SE CENTRAN EN CIRCUITERIA GENETICA MIENTRAS EL CONCEPTO DE ARQUITECTURA QUEDA RELEGADO AL OLVIDO. ESTO ESTA DETRAS DE LA FALTA DE ROBUSTEZ Y FIABILIDAD DE DICHOS ESFUERZOS. EN LA PARTE TEORICA, EL PROYECTO MULTI-SYSBIO ESTABLECERA UN CONJUNTO DE PRIMITIVAS Y PRINCIPIOS QUE PERMITAN EL DISEÑO DE ARQUITECTURAS EN CONSORCIOS CELULARES, DONDE PROGRAMAS/CIRCUITOS GENETICOS SE EJECUTEN DE MANERA OPTIMIZADA. PARA ELLO, DISEÑAREMOS INTERACCIONES SOCIALES ENTRE CELULAS CON EL OBJETIVO DE CONSTRUIR ARQUITECTURAS EQUILIBRADAS. EL FALLO EN LA CONEXION ENTRE CELULAS COMO CONSECUENCIA, POR EJEMPLO, DE ESTRES MEDIOAMBIENTAL (UN RETO HASTA AHORA SIN SOLUCION EN EL USO DE CONSORCIOS SINTETICOS) SE PODRA MITIGAR GRACIAS A LAS ARQUITECTURAS DISEÑADAS DEJANDO QUE LOS CIRCUITOS GENETICOS NO SE VEAN AFECTADOS. UTILIZAREMOS TEORIA DE GRAFOS Y DE CONTROL PARA DISEÑAR ARQUITECTURAS, DESARROLLAREMOS MODELOS MATEMATICOS QUE CORRELACIONEN LA DINAMICA DE LOS CIRCUITOS GENETICOS CON INTERACCIONES SOCIALES, Y LLEVAREMOS A CABO SIMULACIONES COMPUTACIONALES PARA PREDECIR EL COMPORTAMIENTO. EN LA PARTE EXPERIMENTAL, IMPLEMENTAREMOS SISTEMAS MULTICELULARES MEDIANTE LA CONSTRUCCION DE CONSORCIOS SINTETICOS CON CEPAS (DE LA MISMA O DIFERENTE ESPECIE) CONECTADAS MEDIANTE SISTEMAS DE QUORUM SENSING E INDIRECTAMENTE POR LA COMPETICION DE RECURSOS. ESTE PROYECTO IMPACTARA DE MANERA DECISIVA NO SOLO EN LA FIABILIDAD DE LA PROXIMA-GENERACION DE CONSORCIOS SINTETICOS, SINO TAMBIEN LOS CAMPOS RELACIONADOS COMO LAS CIENCIAS DE LA COMPUTACION, MATEMATICAS O BIOFISICA. IOLOGIA SINTETICA\MODELADO MATEMATICO\BIOFISICA\BIOLOGIA COMPUTACIONAL\BIOCOMPUTACION\BIOLOGIA DE SISTEMAS

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