I forhold til rådets ansøgningsfrist den 27. august 2012 behandlede Det Frie Forskningsråd│Natur og Univers på sit møde den 12.november 2012 101 ansøgninger om støtte til virkemidlet Individuelle Postdocstipendier med et samlet ansøgt beløb på ca. 219 mio. kr. samt enkelte andre ansøgninger.
Nedenfor finder du en oversigt over de ansøgninger, som rådet på sit møde den 12. november 2012 har besluttet at yde støtte til.
Der tages forbehold for såvel trykfejl som eventuelle justeringer i forhold til de i oversigten angivne beløb. Der kan således ske ændringer, f.eks. hvis der er opnået støtte fra anden side, ligesom der kan være knyttet særlige betingelser til den enkelte bevilling.
Bevillingsbreve og afslagsbreve vil blive udsendt snarest
Al korrespondance vil blive sendt til den e-mail adresse, som du har angivet i din elektroniske ansøgning.
Individuelle postdocstipendier
Projekttitel:
Transition Metal-Catalyzed Reactions Towards the Preparation of Dihydrooxepines
Bevillingsmodtager: Geanna Kay Min
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 1.677.788
Projektbeskrivelse: Epidithiodiketopiperazine (ETP) naturstoffer er en bred klasse af svampemetabolitter, der har udvist meget lovende biologiske egenskaber. Inden for denne stofklasse har adskillige stoffer udvist betydelig antitumor aktivitet (på niveau med mitomycin C, som er et FDA-godkendt kemoterapeutisk middel). På trods af de meget lovende resultater er der dog stadig kun få studier af denne stofklasse. Det skyldes især, at der mangler en syntesemetode til at lave dihydrooxepinkernen. Professor Sarah Reismans gruppe har udviklet en metode til at lave acetylaranotin, der indeholder netop dette dihydrooxepinmotiv. Gruppens succesfulde strategi udgør den første syntese af acetylaranotin, ligesom det er den første syntese af en dihydrooxepin ETP-forbindelse. Den udviklede metode kan dog stadig effektiviseres. Derfor foreslår vi her en ny syntesevej, hvor dihydrooxepinmotivet laves via en overgangsmetalkatalyseret cykloisomerisering. Hvis dette lykkes vil det være en elegant og mere strømlinet tilgang til denne stofklasse. Desuden vil disse resultater kunne videreføres til totalsyntesen af stoffet MPC1001B, som efterfølgende vil blive eksamineret i forbindelse med behandling af kræft og infektionssygdomme. Den biologiske del af studiet vil blive udført af samarbejdspartnere på City of Hope Cancer Center og the Broad Institute of Harvard and MIT. Projektet vil blive udført på det præstigiøse universitet Caltech under vejledning af Professor Sarah Reisman, der er ekspert i totalsyntese.
Projekttitel:
Scattering Amplitudes in Yang-Mills and Gravity Theories
Bevillingsmodtager: Tristan Lucas Dennen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.724.701
Projektbeskrivelse: Partikelkollisioner ved høje energier, som dem der foregår ved Large Hadron Collider i Geneve, er beskrevet af matematiske udtryk kaldet spredningsamplituder. De giver forbindelsen mellem abstrakte teorier og den fysiske adfærd af de grundlæggende bestanddele i Universet. Udviklingen af teoretiske forudsigelser til at sammenligne med data fra observationer kræver muligheden for at beregne spredningsamplituder så præcist og effektivt som muligt. Spredningamplituder er på den anden side i sig selv rige matematiske objekter, der fortjener udforskning på egen hand, da de giver et indblik i strukturen af den underliggende teori for Naturen. Dette indblik er uafhængigt af data fra observationer. Der er således et symbiotisk forhold mellem vores teoretiske forståelse af Universet og vores evne til at beregne spredningsamplituder effektivt. Her vil fremskridt på den ene front uvægerligt føre til fremskridt på den anden. Dette er fokus for mit projekt.
Projekttitel:
Caught in the act - Identifying primary nucleation events for fibrillating proteins
Bevillingsmodtager: Maria Andreasen
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 1.744.399
Projektbeskrivelse: I naturen er proteiner involverede i stort set alle funktioner i celler. I nogle tilfælde fører tab af proteinets struktur til at proteiner klumper sammen og danner fibriller. Sådanne fibriller er kædet sammen med mange forskellige sygdomme som f.eks. Alzheimers og Parkinsons. I dag vides meget om opbygningen af disse inklusioner, og den struktur proteinerne adopterer, når de indgår i inklusionerne. Det vides dog endnu ikke, hvordan processen for fibrildannelsen starter, da det ikke tidligere har været muligt at studere de allerførste interaktioner, der ligger til grund for dannelsen af fibriller. Dette skyldes de typiske rumfang man i dag bruger til at måle disse reaktioner (størrelsesordenen 100 mikroliter) ikke kan adskille dannelsen af fibriller fra vækst af fibriller. Målet for nærværende projekt er derfor, at opnå en forståelse af hvordan de allerførste interaktioner i fibriller dannes for forskellige proteiner, både sygdoms relaterede og proteiner relaterede til dannelsen af bakterielle biofilm. Den nyudviklede mikrofluidics metode gør dette muligt. Med mikrofluidics studeres rumfang i nano- og picoliter området (10-9-10-12 L) hvorved det bliver muligt at følge de allerførste interaktioner med fluorescens prober. En forståelse af de første skridt i dannelsen af fibriller vil bane vejen for at forhindre fibrildannelsen og dermed på sigt muliggøre udviklingen af molekyler der kan behandle fibril associerede sygdomme samt forebygge dannelsen af bakterielle biofilm.
Projekttitel:
Acousitc echo accommodation in bats
Bevillingsmodtager: Meike Linnenschmidt
Institution: Ludwig-Maximilians-University
Bevilget beløb: kr 1.875.960
Projektbeskrivelse: Dyr oplever deres omverden gennem sanserne, og fortolkningen af sanseindtrykkene er en meget aktiv proces. Sanseindtrykkene filtreres og forstærkes for at øge sandsynligheden for detektion og for at kunne diskriminere mellem forskellige signaler. For synssansen er disse processer velundersøgte både omkring fokusering i øjet og om de hjerneprocesser, som forgår i de forskellige synscentre i hjernen. For hørelse er vores forståelse for denne type justeringer af sanseindtrykkene meget mindre undersøgt. For nylig har det vist sig at ekkolokaliserende tandhvaler er et rigtigt godt system til at studere problemstillinger omkring hørelsen. Man har fundet ud af, at der findes tilpasninger både i lydproduktionen, men hørelsen tilpasses også under forskellige typer af ekkolokaliserings-opgaver. De ideelle dyr at studere, for at undersøge disse problemstillinger, er dog phylostomid-flagermus, som har en anatomisk tilpasning både på lydproduktions- og hørelses-siden i form af et såkaldt næseblad og meget fleksible ørene. I de forsøg vi foreslår her, måler vi på lydproduktion og hørelse samtidig, mens flagermusen aktivt ekkolokaliserer. Resultaterne fra disse forsøg kan hjælpe os med at forstå de bagvedliggende mekanismer for flagermusens fantastiske ekkolokaliserings evner, men de er også meget vigtige for vores generelle forståelse af, hvordan hørelse hos hvirveldyr kan tilpasses situationer af varierende kompleksitet.
Projekttitel:
Mixotrophy in marine pelagic food webs
Bevillingsmodtager: Starrlight Augustine
Institution: DTU - Danmarks Tekniske Universitet
Bevilget beløb: kr 867.465
Projektbeskrivelse: På landjorden skelner vi uden problemer mellem ""planter"", som får energi fra solen, og ""dyr"", som spiser planter eller andre dyr. I havet slår denne simple inddeling ikke til. I bunden af havets fødekæder findes en stor gruppe encellede organismer som både er planter og dyr, de er mixotrofe : de kan både lave fotosyntese og æde andre organismer. Der er åbenbare fordele for en organisme forbundet med at kunne ernære sig både som plante og dyr, men der er også omkostninger ved at opretholde to ernærings-systemer. Derfor er ikke alle organismer mixotrofe. Vi vil udvikle energi-allokerings modeller der kvantificerer fordele og ulemper ved mixotrofi som funktion af det omgivende miljø (forekomsten af nbærimngsioner, lys, og byttedyr). Modellerne testes i laboratorieforsøg og vil blive brugt til at forudsige udbredelsen af mixotrofi i havet. Vores overordnede mål er at forstå arternes fordeling i havet og at gøre det muligt at undersøge effekter af miljøpåvirkninger, klimaforandringer og fiskeri. Dette projekt vil bidrage med en forståelse af betydningen af mixotrofi for funtionen af havets fødekæder.
Projekttitel:
XENOROID: Xenobiotic-induced thyroid and steroid hormone disruption in wildlife
Bevillingsmodtager: Martin Hansen
Institution: Rigshospitalet, Afdelingen for Vækst og Reproduktion
Bevilget beløb: kr 1.457.719
Projektbeskrivelse: Jeg vil i dette 2-årige post.doc projekt undersøge sammenhængen mellem hormonforstyrrende fremmedstoffer (xenobiotika) og effekter på dyreliv ved at studere arterne afrikansk sporefrø (Xenopus laevis), californisk søløve (Zalophus californianus) og isbjørn (Ursus maritimus). Ved at bruge biologiske celle-linjer, analytisk kemiske og gen expression målinger, og undersøge væv fra tre ovennævnte arter er det muligt vurdere om de persistente xenobiotika som især akkumuleres i søløver og isbjørne vil forårsage hormonforstyrrelser. Særligt fokuserer jeg på thyroid og steroid hormonsystemerne, og interaktionerne imellem disse systemer. Ud fra eksisterende amfibie thyroid og steroid hormon-cellelinjer, vil jeg udvikle to nye søløve og isbjørne cellelinjer som kan bruges til at forudsige om (eksisterende og uopdagede) persistente xenobiotika vil udgøre en hormonforstyrrende risiko for amfibier, søløver og isbjørne. Ydermere har videnskabelige undersøgelser for nyligt vist at hormon-receptorer spiller en rolle i udvikling af cancer og at der er observeret en forhøjet forekomst af cancer i især søløver. Dette er stadig ukendt for isbjørne. Jeg vil derfor undersøge om hormonforstyrrende stoffer vil forårsage cancer i de tre ovennævnte arter ved at indsamle prøver fra søløver og isbjørne og måle niveauerne af persistente xenobiotika, og thyroid og steroid hormoner i dyrene. Jeg udfører projektet ved Stanford University, University of California Berkeley og US Marine Mammal Center.
Projekttitel:
Adaptive behaviour in echolocating bats, from sensory input to motor output
Bevillingsmodtager: Lasse Jakobsen
Institution: University of Lund
Bevilget beløb: kr 1.696.320
Projektbeskrivelse: Ekkolokalisering er evnen til at navigere ved at udsende lydpulser og placere objekter i omgivelserne ud fra tilbagevendende ekkoer. Flagermus er natures verdensmestre i ekkolokalisering. De er i stand til i høj fart at detektere, lokalisere, forfølge og fange insekter indenfor meget kort tid, helt ned til 0.5 sekund fra detektion til fangst. Den udsendte lydkegles form definerer det akustiske ”synsfelt” og er derfor afgørende for flagermusenes evne til effektivt at jage i komplet mørke. Flagermus tilpasser dynamisk formen af lydkeglen til forskellige omgivelser og adfærdsmæssige scenarier, for at optimere lydbilledet i en given situation. Imidlertid er flagermus’ evne til at flyve og manøvrere mindst lige så vigtig for deres jagt succes. I projektet vil jeg bruge højhastigheds video og avancerede multi-mikrofon optagelser til at undersøge samspillet mellem tilpasninger i flagermusenes ekkolokalisering og efterfølgende tilpasninger af flyveadfærden til et givent scenarie. Vindtunnel-forsøgene giver en unik mulighed for at kombinere målinger af lyd med studier af flugt på flagermus, der flyver og ekkolokaliserer ”på stedet”. Forsøgene vil bidrage betydeligt til vores viden om flagermusenes perception, og give stor indsigt i de faktorer, der har medført flagermusenes kæmpe evolutionære succes. Metodeudviklingen i projektet vil åbne nye døre for forskning inden for aktiv perception, idet det sætter os i stand til på et helt nyt plan at linke sanse input til adfærds output. "
Projekttitel:
Aquaporin assembly and regulation: studied by super-resolution imaging and single protein tracking
Bevillingsmodtager: Eva Arnspang Christensen
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 1.122.624
Projektbeskrivelse: Aquaporin vandkanaler er essentielle for regulering af kroppens væskebalance. Aquaporin 2 finjusterer urin koncentration og mange sygdomme er forbundet med fejlregulering af dette protein. Flere studier har karakteriseret aquaporin 2 og nyudviklede mikroskopiteknikker tillader nu at man kan undersøge enkelte proteiner. Jeg vil bruge de nyeste mikroskopi- og analyseteknikker og finde ud af hvordan aquaporiner organiserer og bevæger sig i cellemembranen. Karakteriseringen af enkelte aquaporin 2 proteiner er essentiel for at forstå sygdomme som er relateret til fejlregulering af dette protein.
Projekttitel:
A Bayesian non-parametric approach to Markov chain Monte Carlo
Bevillingsmodtager: Jes Frellsen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.048.123
Projektbeskrivelse: Monte Carlo metoden stammer tilbage fra slut 1940’erne, hvor den blev udviklet af en gruppe fysikere og matematikere på det kendte Los Alamos laboratorium i den amerikanske stat New Mexico. Idet metoden bygger på tilfældighed, blev den opkaldt efter det legendariske kasino i Monte Carlo. I dag er Monte Carlo metoder et vigtigt redskab, som bliver brugt i alle grene af naturvidenskab og ingeniørvidenskab. Monte Carlo metoder bliver brugt til at simulere og forstå komplekse systemer, som ellers kan være meget svære at studere. Desværre har de nuværende Monte Carlo metoder en række begrænsninger, som gør at de har svært ved at simulere ekstremt komplekse systemer som eksempelvis store biologiske molekyler. I dette projekt vil jeg udvikle en ny Monte Carlo metode, som ikke har disse begrænsninger. Forbedringen af den nye metode ligger overvejende i, at den gør brug af kunstig intelligens. Den udviklede metode vil blive brugt til at simulere et protein, som spiller en central rolle i sygdommen amyotrofisk lateral sklerose (ALS). Resultatet af disse simuleringer vil give en bedre forståelse af hvordan dette protein fungerer, og bringe os tættere på en kur mod ALS.
Projekttitel:
Probing the origin of cosmic magnetic fields with their non-Gaussian imprints on the Cosmic Microwave Background
Bevillingsmodtager: Rajeev Kumar Jain
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 1.772.640
Projektbeskrivelse: Astronomiske observationer har fastslået at universet overalt er gennemsyret af kosmiske magnetfelter. Styrken af de magnetiske felter i galakser og galaksehobe er af størrelsesordenen en mikro Gauss, og en nedre grænse på 0,1 femto Gauss for kohærente magnetfelter i det intergalaktiske medium er også blevet etableret. Selv om oprindelsen af sådanne kosmiske magnetfelter stadig er uklar, så har spekulative mekanismer, aktive under forskellige epoker i universets udvikling, blevet foreslået. Primære mekanismer for magnetogenesis baseret på kosmologisk inflation er meget lovende, da de kan producere tilstrækkelig magnetisk feltstyrke med stor kohærenslængde som måtte blive krævet for at forklare de observerede korrelerede magnetfelter i den intergalaktiske medium. Det unikke i dette projekt er at undersøge den mulige primære oprindelse af kosmiske magnetfelter ved at studere deres ikke-Gaussiske aftryk i den kosmiske baggrundsstråling (CMB). Hvis sådanne magnetfelter faktisk er produceret under inflationen i det tidlige univers, så vil de sandsynligvis at være korreleret med de oprindelige CMB temperatur fluktuationer. En sådan krydskorrelation viser sig at være af ikke-Gaussisk natur og fungere som et nyt bidrag til den ikke-Gaussiske signatur induceret af kosmiske magnetfelter. Detekterbarheden af en sådan korrelation kan både give en nyt observationelt vindue til den underliggende teori for kosmisk inflation, og også kaste lys over oprindelsen af kosmiske magnetfelter.
Projekttitel:
Structure of C*-algebras through the geometry of graphs
Bevillingsmodtager: Adam Peder Wie Sørensen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.817.372
Projektbeskrivelse: En algebra er en samling af objekter, der kan lægges sammen og ganges med hinanden. For eksempel er de reelle tal, som vi kender dem, en algebra, et andet eksempel er funktioner på de reelle tal. En gruppe af algebraer, der er specielt interessante, er C*-algebraerne. De blev oprindelig opfundet i forbindelse med studier af kvante fysik, hvor de stadig er brugbare, men i dag udgør de også et selvstændigt forskningsområde. C*-algebraer kan også bruges til, at studere andre dele af fysikken. For at undersøge strukturen af generelle C*-algebraer, er det vigtigt, at have en samling af test C*-algebraer, der er overskuelige, men som stadig har interessante strukturer. Graf C*-algebraerne er et godt eksempel på en sådan klasse. Graf C*-algebraerne er en samling af C*-algebraer, der er konstrueret ud fra grafer. Der er en tæt sammenhæng mellem hvordan en graf ser ud - dens geometri - og strukturen af dens associerede C*-algebra. Denne sammenhæng kan udnyttes til, at lave C*-algebraer med interessante egenskaber. Projektets formål er at undersøge, hvordan blandt andet nuklear dimension og semiprojektivitet af en graf C*-algebra er reflekteret i dens underliggende grafs geometri.
Projekttitel:
Quantum theory of light matter interactions in photonic crystal waveguides
Bevillingsmodtager: Sahand Mahmoodian
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.752.878
Projektbeskrivelse: Exploiting the properties of quantum mechanics to build quantum computers and quantum-based secure communication is one of the biggest goals of applied physicists. Using particles of light or photons as the building blocks of such a quantum system is particularly attractive. Unwanted interaction with the external environment can be minimized and photons can be manipulated and detected using well-established technologies of modern optics. A key element of a photon-based quantum system is a photon source. A requirement of such a source is that it must emit one and only one photon when triggered by an external pulse of light. Quantum dots (QDs) have been recently shown to possess this property. A QD is a small portion of matter - usually made from semiconductors - whose size and shape determine its electrical properties. The electrical properties of the QD determine the nature of the photon emitted by the QD. The size of the QD is tuned to obtain desired optical properties. This research project seeks to enhance the efficiency of QDs by embedding them in structures called photonic crystals (PCs). PCs can be engineered to slow down the velocity of light, such that it strongly interacts with the matter through which it propagates. A QD embedded in a slow light PC has greatly enhanced efficiency and all the emitted photons are directed in the same direction. This combination of slow light PCs and QDs has the potential to realize a semiconductor based platform for quantum optics.
Projekttitel:
Organic solute transporters, xenobiotic handling and insecticide resistance: a Drosophila systems approach
Bevillingsmodtager: Kenneth Agerlin Halberg
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.290.108
Projektbeskrivelse: Alle organismer er løbende udsat for stoffer, der ikke indgår i metabolismen, og som ved deres gradvise akkumulering, kan forekomme toksiske. Af denne årsag anses evnen til at udskille fremmedstoffer for en grundlæggende forudsætning for alt liv. Historisk set har udskillelsen af fremmedstoffer i flercellede organismer, været anset for at være en sekundær, passiv egenskab relateret til urindannelsen, idet besiddelsen af en aktive ekskretionsmekanisme, for et stof dyret aldrig har mødt før, har virket usandsynligt. Alligevel har det vist sig, at flere grupper af såkaldte organiske aniontransportører (OA), er i stand til at transportere stoffer besiddende enhver form for struktur og ladning, og derfor er ""promiskuøse"" nok til aktivt at kunne transportere alle former for fremmedstoffer. Fordelen ved en sådan aktiv mekanisme er, at toksiske forbindelser kan udskilles langt hurtigere, end hvad de kan via passive processer. Således er OA ansvarlige for, at insekter kan tolerere høje koncentrationer af naturligt forekommende plantetoksiner, samt at mange insektarter løbende udvikler insekticidresistens. Derfor er en øget forståelse af håndteringen af fremmedstoffer i insekter af særlig betydning. I det aktuelle projekt, vil jeg anvende en række molekylære værktøjer til at forstå betydningen af organisk aniontransport ifm. udviklingen af insekticidresistens, hvilket i sidste ende kan anvendes til at bekæmpe insekter som vektorer for menneskelige sygdomme og som skadedyr af afgrøder.
Projekttitel:
Structural determination and functional characterisation of P5-ATPases
Bevillingsmodtager: Joseph Anthony Lyons
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 1.813.208
Projektbeskrivelse: Den biologiske celle, afgrænset af biomembraner, er den afgørende enhed for liv. En central bestanddel er P-type ATPase pumper - membranproteiner, som opretholder og regulerer essentielle elektrokemiske gradienter for ioner og lipider ved aktiv transport over membraner. P5-ATPaser er den mindst undersøgte undergruppe af disse P-type ATPaser, og findes uden undtagelse i alle eukaryote organismer, ligesom de ikke er påvist i prokaryoter. Deres specifikke funktion i cellen er ukendt, men mutationer i P5-ATPaser i mennesker er associeret med fx Parkinsons og sprogforstyrrelser, og på cellulært niveau med defekt funktion af sekretoriske transportveje. Det er således postuleret at P5-ATpaser er involveret i dannelse af transportvesikler eller specifikke lipidtransportfunktioner i cellens endoplasmatiske reticulum, hvilket også kan forklare deres essentielle rolle i alle eukaryoter. For at opnå ny funktionel og mekanistisk indsigt ønsker jeg derfor at renfremstille, karakterisere og bestemme struktur af P5-ATPaser, blandt andet ved anvendelse af nye metoder i studier af membranproteiner i lipid mesofaser. Resultater af mine studier vil potentielt åbne næsten uudforskede områder af basal, eukaryot cellebiologi og lipid transportfunktioner i cellemembraner. Med min unikke baggrund i lipid syntesekemi, protein-membranstudier og krystallografi vil jeg desuden tilføje nye metoder i membranproteinkrystallografi, som komplementerer et verdensførende forskningsmiljø på Aarhus Universitet.
Projekttitel:
Human Population-Specific Reference Genomes
Bevillingsmodtager: Morten Rasmussen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.400.000
Projektbeskrivelse: DNA-sekvensen af hele det humane genom blev publiceret i 2001 og har siden haft en helt central rolle i stort set al forskning inden for genetik. Alle genomer der bliver lavet i dag bruger denne reference som udgangspunkt. Nogle studier har vist, at der kan samles sekvenser der ikke findes i referencen, også sekvenser der indeholder kodende elementer, altså gener. Introduktionen af en række nye teknikker gør det meget lettere at sammenstykke genomer uden brug af referencen, og her undersøges hele genomer for en række af verdens folkeslag for at identificere eventuelle unikke stykker af sekvens, der ikke eksisterer i referencen. De nye teknikker gør det blandt andet muligt at læse meget lange sammenhængende DNA sekvenser, eller at dele genomet op i mindre stumper - begge ting der gør det markant lettere at samle hele genomet. Det ønskes herved at opnå en bedre forståelse af vores genom, med særligt henblik på de strukturelle forskelle og helt unikke sekvenser der findes i alle verdens folkeslag. Dette kan have stor betydning i takt med at genom-sekvensering i langt højere grad er ved at blive en rutinemetode inden for forskning og på lang sigt får en stadig større rolle i vores sundhedsvæsen.
Projekttitel:
Olivine and olivine melt inclusion study of pyroxenite melting and melt-rock reactions in upwelling eclogite bodies
Bevillingsmodtager: Nina Søager
Institution: GEOMAR
Bevilget beløb: kr 1.711.224
Projektbeskrivelse: Projektet er en undersøgelse af den geokemiske sammensætning af mineralet olivin og olivinernes smelteinklusioner i lavaer fra det nordlige Patagonien i Argentina. Olivin er typisk det første mineral der krystalliserer i et magma under opstigning gennem jordskorpen, og ved krystallisationen fanges ofte små mængder af det tidlige magma i krystallerne. Derfor kan man få oplysninger om de primære magmaers sammensætninger, og om der har været flere magmaer, som er blevet blandet under opstigningen ved at analysere smelteinklusionerne. De primære kappesmelters sammensætning afhænger af hvilke mineraler der findes i kappen. Hvis kappen primært består af pyroxener vil smelterne være anderledes (pyroxenitiske) end hvis den også indeholder olivin (peridotitiske), som i almindelig øvre kappe. Sammensætningen af visse af lavaerne fra Patagonien tyder på at deres kappekilder var pyroxenitiske, hvilket indikerer at de består af recirkuleret kontinental- eller oceanbundsskorpe bragt ned i kappen ved f.eks. subduktionszoner. Dette er tidligere observeret i lavaer fra flere ’hotspot’ øgrupper som f.eks. Hawaii, og implikationerne af dette har givet anledning til en ivrig debat om hvor det pyroxenitiske materiale stammer fra, hvilken mineralogi det har og hvilke processer der foregår når det smelter. Projektets mål er at forsøge at svare på disse spørgsmål for kappekilden under det nordlige Patagonien.
Projekttitel:
Extracellular influence on precipitation, growth and transformation mechanisms of iron oxides in microbial systems
Bevillingsmodtager: Karina Krarup Sand
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.100.000
Projektbeskrivelse: Formålet med dette postdoc-projekt er at identificere og kvantificere termodynamiske og kinetiske barierrer for dannelse af bakterielle og abiotiske jern oxider. Jern oxider er nanopartikler der findes i alle danske grundvands magasiner og jordbunde, hvor de udgør en stor del af den reaktive overflade. Samspillet med bakterierne har en stor indflydelse på den naturlige jern cyklus. Mikrober står for ca. halvdelen af Jordens biomasse, og en række bakterier udfælder og transformerer jern oxider i deres metabolisme. På trods af hyppigheden af jern oxider associeret med bakterier er der stadig store huller i vores viden omkring samspillet. Mikrober bruger ekstracellulære polymerer til at styre elektron transporten til og fra deres celle. Disse polymerer har en stor indflydelse på nuklering, vækst og omdannelsen af jern oxider og kan styre identiteten af dannede og omdannede jern oxider. Ved hjælp af avancerede nanoskala teknikker vil jeg undersøge dannelsesmekanismen for jernoxider under indflydelse af relevante polymerer. Der er to overordnede teorier for mekanistisk mineral (om)dannelse. Viden om mekanismerne vil forbedre forståelsen af oprensning af grundvand og jorde og muliggøre udvikling af bedre teknikker. Ny viden vil desuden blive genereret om polymerers kontrol af mineralvækst så mennesket kan designe materialer med strukturer, overflader og størrelser optimeret for brug.
Projekttitel:
Tropospheric halogen chemistry on a global scale
Bevillingsmodtager: Johan Albrecht Schmidt
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.258.190
Projektbeskrivelse: Hovedparten af ozonen i atmosfæren udgøres af ozonlaget i stratosfæren (20 til 50 km over jordoverfladen). Dette er den ""gode"" ozon der skærmer os fra skadelige UV-stråling. Men ca. 10 % af atmosfærens ozon findes i troposfæren - ved jordoverfladen. Dette er den ""slemme"" ozon der giver anledning til astma, skader på luftveje og lunger, er en vigtig bestanddel smog og en potent drivhusgas. Ozon dannes i troposfæren når flygtige organiske forbindelser nedbrydes ved tilstedeværelse af nitrogenoxider, f.eks. ved en trafikkeret vej. Samtidigt er ozon reletivt stabilt og kan overleve flere uger i troposfæren, hvilket medføre at ozon kan sprede sig med vinden over store afstande og krydse landegrænser. Det er derfor ikke nemt at beskrive hvordan niveauet af troposfærisk ozon variere fra sted til sted over tid. I dag bruges advancerede computermodeller der kombinere meteorologisk data med atmosfærisk kemi til beskrive og forstå troposfærisk ozon. Målet med dette projekt er at forstå hvordan halogen kemi (Klor, Brom og Iod) påvirker troposfærisk ozon. Ved at vidreudvikle en eksisterende computermodel for troposfæren (GEOS-Chem) og inkludere halogen kemi vil det være muligt at lave bedre prognoser for koncentrationen af ozon regionalt of globalt." "
Projekttitel:
Detection of Super-Cooled Liquid Water (SCLW) in the Earth's atmosphere using satellite sensors.
Bevillingsmodtager: Simon Richard Proud
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.136.428
Projektbeskrivelse: I visse tilfælde er der muligt for vand i atmosfæren at forblive flydende, selv om temperaturen er under frysepunktet. Dette kaldes som 'Super-Cooled Liquid Water' (SCLW). Analyse af SCLW skyerne er vigtig fordi de har indflydelse på luftfartssikkerhed og klimaet. Det kan værer farligt at flyve i en SCLW sky, da det underafkølede vand hurtigt vil fryse til is, hvis det kommer i kontakt med en del af et fly -noget der har bidraget til flere nylige flystyrt. Kendskab til beliggenheden af disse skyer kan øge sikkerheden, da det giver flyruterne mulighed for at undgå de farlige områder. SCLW skyer også har betydning i klimaforskning, fordi skyer af hhv is og vand har forskellig opvarmning og afkølings karakteristika, men SCLW er ofte fejldiagnosticeret som is. Dette projekt har til formål at forske i nye metoder til hurtig påvisning af SCLW skyer over en stor del af verden ved brug af målinger fra satellit sensorer. De resulterende kort af SCLW skyernes bevægelser vil være nyttige til forbedring af luftfartssikkerheden, iden en mere præcis flyveplanlægning muliggøres. Endvidere vil projektet også bidrage til forbedret klimamodellering ved at måle den geografiske fordeling af flydende vand skyer rundt om i verden."
Projekttitel:
Quantitative Proteomic Analysis of the Circadian Proteome
Bevillingsmodtager: Toke Peter Krogager Hansen
Institution: Cambridge
Bevilget beløb: kr 1.011.894
Projektbeskrivelse: Levende organismer har et indre biologisk ur med cyklus på omkring 24 timer, dette kaldes den cirkadiske rytme og styrer vigtige biologiske processer såsom stofskifte og søvn. I pattedyr findes der et ”master” ur i et hjerneområde kaldet suprachiasmatic nuclei (SCN), dette kan styre synkroniseringen af de forskellige kropsfunktioner. Forstyrrelser af den cirkadiske rytme, som f.eks. opstår ved natarbejde, kan føre til hjertekarsygdomme og psykiske lidelser. De basale proteiner og gener der er nødvendige for at skabe den cirkadiske rytme er kendte, men det er fornyligt blevet opdaget, at systemet er væsentligt mere kompliceret end først antaget. Blandt andet er særlige modifikationer på disse cirkadiske proteiner med til at bestemme længden på cyklussen, og mange endnu ukendte proteiner er involveret i dannelsen af den cirkadiske rytme. Vi vil i dette projekt undersøge, hvordan disse mønstre of modifikationen ændres henover den cirkadiske rytme. Endvidere vil vi finde bindingspartnere til de basale cirkadiske proteiner og undersøge om præferencen for forskellige partnere ændres af modifikationsmønsteret. Disse studier vil bliver udført med massespektrometrisk analyse af SCN-væv fra en mus, som gennem genmanipulering har et ”lysende” cirkadisk protein, der gør det muligt at følge den cirkadiske rytme.
Store Forskningsprojekter
Projekttitel:
Greenland Ice Sheet over the Past Millennium (X_centuries)
Bevillingsmodtager: Kurt Henrik Kjær
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 5.716..313
Projektbeskrivelse: Afsmeltningen af Grønlands Indlandsis og dens voksende bidrag til global havstigning udgør en af de største trusler i forbindelse med global opvarmning. Indenfor de sidste 10 år – perioden med satelitovervågning – har afsmeltningen accellereret og truer nu med at gøre Indlandsisen til helt dominerende i havstigningen. Men forudsigelserne er behæftede med store usikkerheder, især mangler vi viden om den ”dynamiske udtynding” i randzonen, og observationsperioden er for kort. Vi vil reducere disse usikkerheder ved at kombinere nye og til dels uprøvede metoder fra en bred vifte af forskellige forskningsdiscipliner på den sydlige og mest klimafølsomme del af Indlandsisen. Dynamisk udtynding er afhængig af lokal hydrografi og topografi. Vi kortlægger den i tid og rum ved hjælp af digitale højdemodeller og nye satelit- og GPS-data. Fra ældre flyfotos forlænges observationsperioden tilbage til 1930’erne, hvor opvarmningen lignede det, vi ser nu. Smeltevandssignalet fra ”tærskelsøer” og tappede isdæmmede søer fortæller om israndens svar på tidligere varmeperioder tilbage til ”Middelader varmen”, og en nyudviklet model for gletscherbevægelse beregner den dynamiske udtyndings andel i havstigningen. Selv små ændringer i havniveau kan læses i marskaflejringer og afsløre Indlandsisens andel i de sidste 1000 års havstandsændringer. Ved en kombination af alle disse data kommer vi til målet: et mere pålideligt grundlag for bestemmelse af Indlandsisens fremtidige bidrag til global havstigning.
Forskningsprojekter
Projekttitel:
Single-molecule Electronic DNA-properties in aqueous biological media
Bevillingsmodtager: Jens Ulstrup
Institution: DTU - Danmarks Tekniske Universitet
Bevilget beløb: kr 1.500.000
Projektbeskrivelse: Kortlægning og visualisering af biologisk stof på faste overflader er ved at nå en præcision, hvor endog stoffets allermindste dele, de enkelte molekylers niveau er ved at nås. En sådan molekylær præcision er uden fortilfælde og et af den biologiske nanoteknologis mest spændende områder. Ikke alene enkelte molekylers struktur kan kortlægges. Også deres ”dynamik”, d.v.s. forskelligartede kemiske processer i deres naturlige vandige kemiske miljøer kan nu følges og kontrolleres med denne enestående grad af præcision. Det foreliggende projekt vil bringe denne nye biologiske enkeltmolekylevidenskab i anvendelse på biologiens måske mest centrale molekyle DNA. Projektet frembyder strategi og teknologi, hvor DNA-molekyler kortlægges strukturelt og deres elektroniske egenskaber bestemmes på det enkelte molekyles niveau. Projektets væsentligste eksperimentelle metodologi er elektrokemi på atomart plane overflader og scanning tunnel mikroskopi, hvor de enkelte molekylers elektriske ledning kortlægges. Herved vil blandt andet forskelle mellem de enkelte DNA-molekylers enkelt- og dobbeltstrenge kunne bestemmes. Projektet er baseret på syntetiske DNA-molekyler modificeret på forskellig vis for at øge den elektriske ledning og forstærke de meget små signaler fra enkelte molekyler ad gangen. Resultaterne vil have stor grundvidenskabelig betydning som ny DNA enkeltmolekylekemi er på længere sigt teknologisk interessante for højfølsom biologisk screening og elektronik i molekylær skala.
Projekttitel:
The barley wax biosynthetic complementation group cer-cqu conundrum. Three discrete activities or one trifunctional enzyme?
Bevillingsmodtager: Mats Hansson
Institution: Carlsberg Laboratory
Bevilget beløb: kr 1.476.827
Projektbeskrivelse: Planter er dækket af et vokslag, som bl.a. beskytter mod ukontrolleret vandtab, d.v.s mod tørke, men også mod UV-stråling, bakterielle, virale og fungale patogener. Derved spiller voks en vigtig rolle i planters overlevelse. Vokslag fremstilles af planten selv via mange forskellige enzymatiske trin. Hvert enzym er kodet af et gen. Vores langsigtede mål er at forstå biosyntesen af voks biosyntetiske enzymer, og hvordan generne kan udtrykkes for at fremstille forskellige typer voksarter i forskellige dele af planten. Målet af projektet beskrevet i den foreliggende ansøgning er at forstå, om cer-cqu genet faktisk er ét gen, der koder for ét enzym med tre forskellige funktioner eller tre gener ved siden af hinanden, der koder for hver sit enzym. Grunden til, at vi er nysgerrige er, at der findes syv forskellige former for mutationer; cer-c (215 isolerede mutanter), cer-q (167), cer-u (160), cer-cq (1), cer-cu (3 ), cer-qu (2) og cer-cqu (7). Det er muligt, at en cer-cqu mutation kunne repræsentere en deletion af hele genregionen. Men dette forslag udfordres af det faktum, at enkelt mutationer kan knockoute to enzymaktiviter i enhver kombination; cer-cq, cer-cu og cer-qu. Desuden er det muligt at opnå revertanter fra hver af de syv cer-cqu mutanter. Dette bør ikke være muligt, hvis cer-cqu mutanter er deletioner. Gåden om cer-cqu har udfordret bygforskere i 40 år. I det kommende år vil byg genomsekvensen være til rådighed, og endelig gøre det muligt for os at løse gåden.
Projekttitel:
Ultrafast energy transfer and energy storage in organic molecules
Bevillingsmodtager: Theis Ivan Sølling
Institution: DTU - Danmarks Tekniske Universitet
Bevilget beløb: kr 2.159.945
Projektbeskrivelse: Spørgsmålet om hvordan energi flyttet sig fra en del af et molekyle til et andet, dvs. hvilke kernebevægelser og evt. elektroniske tilstande der er involverede undervejs, er det absolut mest centrale i overvejelser om mekanismen for en kemisk omdannelse. Det er vores fokus at forstå processen, der omfordeler energien fra den først er plantet i et molekyle til den leder til reaktion. Femtosekund tidsopløste eksperimenter åbner mulighed for dette, fordi man på denne meget korte tidsskala kan undersøge molekyler alle vibrationsfrihedsgrader endnu ikke er aktiverede. Således kan man opklare hvilke strukturelle krav der i spil når energioverførsel finder sted i organiske molekyler – et spørgsmål der er særdeles relevant i forståelsen af fx katalysatorvirkemåder og i forståelsen af hvordan energien frigives fra molekyler der i forvejen har høstet den fra fx sollys. Vi sigter på at udbygge vores eksperimentelle faciliteter til at inkludere et Velocity Map Imaging apparat. Derved bliver det muligt at undersøge i hvilken retning molekylære fragmenter falder af mens en reaktion finder sted og altså i hvilken retning energien fordeles under reaktionen. Denne teknik kan vi tilegne os i kraft af vores samarbejde med japanske forskere på Riken i Kyoto inden for rammerne af en bevilling fra Danske Universiteters Danmark-Japan udvekslingsprogram.
Projekttitel:
Modification of osteopontin with transglutaminase – influence on the interaction with the cellular receptor αVβ3-integrin
Bevillingsmodtager: Esben Skipper Sørensen
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 2.132.969
Projektbeskrivelse: Osteopontin (OPN) er et multifunktionelt protein, der spiller en vigtig rolle i en lang række fysiologiske processer fra knoglemineralisering til inflammation, cancer og regulering af immunforsvaret. OPN findes i mange forskellige former, der adskiller sig fra hinanden ved graden af postsyntetisk modifikation; altså ændringer i proteinet efter at dette er blevet afkodet DNA’et. Disse modifikationer kan fx være påsætning af fosfat- og kulhydratgrupper på proteinet. Det kan også være en specifik kløvning af proteinet vha. regulatoriske proteinspaltende enzymer, der på den måde aktiverer OPN til fx at binde en specifik receptor. En anden og mindre velbeskrevet modifikation af OPN er transglutaminase-katalyseret krydsbinding, hvorved der introduceres nye stærke bindinger mellem flere OPN molekyler, eller mellem OPN og andre proteiner. Sådanne krydsbindinger har vist sig at øge OPNs evne til at binde til visse cellereceptorer ganske betydeligt. De bagvedliggende strukturelle ændringer i OPN ved sådanne krydsbindinger, og specielt den præcise lokalisering af disse er endnu ikke beskrevet. I dette projekt vil vi vha. avancerede proteinkemiske teknikker søge at kortlægge præcist hvor i OPN sådanne krydsbindinger finder sted og hvorledes denne krydsbinding alene og i kombination med proteolytisk aktivering øger OPNs cellebindende egenskaber.