Bevillinger fra Det Frie Forskningsråd │ Natur og Univers – september 2012

Det Frie Forskningsråd│Natur og Univers behandlede på sit møde den 17 - 19. september 2012

• 114 ansøgninger om støtte til virkemidlet Store forskningsprojekter med et samlet ansøgt beløb på ca. 560 mio. kr. i forhold til rådets ansøgningsfrist den 27. februar 2012.
• 191 ansøgninger om støtte til virkemidlet Forskningsprojekter med et samlet ansøgt beløb på ca. 332 mio. kr. i forhold til rådets ansøgningsfrist den 27. februar 2012.

Nedenfor findes en oversigt over de ansøgninger, som rådet på sit møde den 17 - 19. september 2012 har besluttet at yde støtte til. Ansøgere, hvis ansøgninger er på venteliste, får direkte besked per e-mail, og ansøgningerne vil blive genbehandlet den 12. november 2012.
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 eller er samfinansiering med et andet råd, ligesom der kan være knyttet særlige betingelser til den enkelte bevilling.

Bevillingsbreve og afslagsbreve vil blive udsendt snarest muligt. Et afslagsbrev vil indeholde en kortfattet begrundelse, der påpeger de væsentligste faglige grunde til, at ansøgningen ikke fik bevilling, jf. de i opslaget nævnte betingelser og vurderingskriterier. Rådet kan ikke påtage sig at yde detaljeret faglig sparring.

Al korrespondance vil blive sendt til den e-mail adresse, som er angivet i den elektroniske ansøgning.

Store Forskningsprojekter

Projekttitel: Surveying the sky using machine learning
Bevillingsmodtager: Christian Igel
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 5.093.591
Projektbeskrivelse: I de sidste årtier er datamængden fra astronomiske instrumenter vokset enormt. Det er i dag ikke længere muligt at finde og analysere de vigtige elementer manuelt, så der er behov for avancerede metoder til at lette arbejdet. Dette behov vil kun blive større i de kommende årtier. I dette projekt vil vi imødekomme dette behov ved at udvikle og forbedre maskinlæring og mønstergenkendelse, som er betegnelser for en klasse af algoritmer, der automatisk kan lave modeller for data og genkende mønstre i dem. Maskinlæring, kombineret med algoritmer til automatisk billedanalyse, har allerede med succes været anvendt på astronomiske problemer, og det er vores hensigt at udvikle dette samspil yderligere. Dette vil vi gøre dels ved at effektivisere førende maskinlæringsmetoder, så de kan håndtere de enorme datamængder, og dels ved at udvikle metoder til at håndtere forskelligheder i de enkelte datasæt, så de bliver sammenlignelige. Vi vil fokusere på to astronomiske problemstillinger: (1) Klassificeringen af galakser fra store astronomiske kortlægningsmissioner, som kan give en bedre forståelse af udviklingen af galakser og universet som helhed og (2) hurtig detektion af ændringer i stjerner på himlen, der typisk skyldes astrofysiske fænomener såsom eksploderende stjerner i fjerne galakser eller tilstedeværelsen af en planet udenfor vores eget solsystem, og dermed give mulighed for hurtigt at lave afgørende opfølgende observationer.

Projekttitel: Tracking uranium isotopic variations in deep time: From Solar System formation to the evolution of complex life on Earth
Bevillingsmodtager: James Norman Connelly
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 5.759.882
Projektbeskrivelse: Nye analyser af forholdet mellem to uran-isotoper har, meget overraskende, vist at forholdet ikke er det samme i alle naturlige materialer. Variationerne menes dels at skyldes at der var 247-Curium (der henfalder til 235-U) tilstede i det tidlige solsystem og dels redox processer her på Jorden. Det betyder desværre at det nu er nødvendigt at foretage en vanskelig måling af U-isotopforholdet i en prøve, hvis man vil lave en meget nøjagtig datering af den, ved hjælp af uran-bly henfaldssystemet. På den anden side er det en uhyre interessant opdagelse at redox processer kan påvirke fraktioneringen af bly-isotoper. Det betyder at vi nu har et nyt redskab til at følge ændringer i atmosfærens ilt-indhold gennem geologisk tid. Her på Statens Naturhistoriske Museum har vi nu udviklet metoder til at måle U-isotopforholdet med meget høj præcision og kan derfor udnytte metoden i et samarbejdsprojekt, hvor vi forventer banebrydende resultater og publikationer indenfor tre forskellige geoscience-områder: I) Høj-præcisionsdatering af Solsystemets tidligste udvikling. II) Detaljeret kronologisk kortlægning af mikro- og makroevolution, større biodiversifikation hændelser og masseuddøen i udvalgte perioder af geologisk tid. III) Kortlægning af atmosfærens iltindhold igennem geologisk tid.

Projekttitel: Superradiant Laser Source Using Ultra Cold Strontium Atoms
Bevillingsmodtager: Jan Westenkær Thomsen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 3.614.187
Projektbeskrivelse: Det foreliggende projekt undersøger sammenspillet mellem lys og atomer og bruger dette under særlige kvantemekaniske omstændigheder til at skabe den mest frekvensstabile laser i verden. I eksperimentet køles og fanges neutrale strontium atomer i en såkaldt magneto-optisk fælde. Atomerne bliver her kølet ned til en temperatur på få tusindedele af en grad over det absolutte nulpunkt. De ultra-kolde atomer placeres mellem to højpolerede spejle, hvor lys kan løbe frem og tilbage flere hundrede gange inden det slipper ud gennem spejlene; en såkaldt optisk kavitet. Kaviteten er optimeret til lys ved en bestemt frekvens, som lige præcis passer til en resonans for et kvantespring af en elektron i strontium atomet. Interaktionen mellem lyset, kaviteten og Sr atomerne skaber nogle helt særlige kollektive kvanteeffekter, som udnyttes i eksperimentet. En af disse kaldes ”superradians”, hvor alle atomerne i kaviteten opfører sig som ét enkelt atom og alle udsender lys med en bestemt frekvens på samme tid. Frekvensen af dette udsendte lys kan være utroligt stabilt – fluktuationerne i frekvensen kan være så meget som 1018 (et et-tal med 18 nuller) gange mindre end størrelsen af frekvensen. En laser med fluktuationer af denne størrelse vil være den mest stabile laser i verden, svarende til et ur som taber under et sekund på Universets levetid! Anvendelserne sigter mod GPS, navigation i rummet og test af fundamental fysik.

Projekttitel: PALEOCLIMATIC STABILITY AND THE EVOLUTIONARY ECOSYSTEM ECOLOGY OF EARTH’S FORESTS (STABFOR)
Bevillingsmodtager: Jens-Christian Svenning
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 5.759.643
Projektbeskrivelse: Skove spiller en central rolle i Jordens biosfære og leverer en række vigtige økosystemtjenester. Fremtidige klimaændringer truer nu skovene, men hvor meget og hvordan er ikke velforstået. I dette projekt vil vi rette op på denne videnmangel ved at undersøge fortidige klimaændringers påvirkning af nutidens skove. Overordnet vil projektet belyse, om klimaets stabilitet titusinder til millioner af år tilbage i tiden har formet nutidens skoves økologi, ikke mindst opbygningen af skovenes træartssamfund og de afledte konsekvenser for skovøkosystemernes struktur og funktion. Stabilitet kunne påvirke opbygningen af de biologiske samfund via effekter på evolution, artsdannelse, uddøen og migration og derved også påvirke skovsamfundenes funktionelle og genetiske karakteristika. Hvis stabilitet har sådanne effekter på den biologiske mangfoldighed, kan det forventes, at skovøkosystemernes struktur og funktion også påvirkes. Normalt anskuer man skovøkosystemers struktur og funktion som bestemt af det nutidige miljø. Viser det sig, at de også i høj grad formes af fortidige klimaændringer, vil vores forståelse af denne vigtige komponent af biosfæren skulle kraftigt revideres – såvel hvad angår skovenes basale økologi som deres respons på fremtidige klimaændringer. Metodisk vil projektet angribe disse komplekse, stor-skala problemstillinger ved en informatik-baseret tilgang, baseret på avanceret analyse af bl.a. genetiske data og satellitdata.

Projekttitel: Spin architecture and magnetism of single-molecules and extended systems
Bevillingsmodtager: Jesper Bendix
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 5.604.540
Projektbeskrivelse: Projektet omhandler nye præparative strategier til at fremstille molekylære flerkernede metalforbindelser og systemer af højere dimensionalitet (kæde-, lag- og gitterstrukturer) indeholdende metalcentre med uparrede elektroner. Sådanne systemer kan udvise interessante magnetiske egenskaber såsom enkelt-molekyle magnetisme for de 0-dimensionale systemer og enkelt-kæde magnetisme eller magnetiske kvante-faseovergange for systemerne af højere dimensionalitet. Væsentligt for udvikling af nye systemer med ønskede magnetiske egenskaber og dermed centralt for projektet, er kontrol over det rumlige arrangement af de uparrede elektroner, og kontrol over den styrke hvormed de vekselvirker. Endvidere vil undersøgelser af fluorescerende enkelt-molekyle magneter på overflader og i gab mellem nano-ledninger give vigtig information om pakningstætheder på overflader og den rumlige orientering af de enkeltmolekyler hvis transportegenskaber undersøges. Projektet omfatter også undersøgelser af magnetiske klynger på overfladen af elektrisk ledende strukturer - typisk metaller - med henblik på udviklingen af "spin-tronics" hvor transport af elektrisk ladning kobles sammen spinpolarisation af de transporterede elektroner. Her vil nye forankringsgrupper baserede på oxygen- og fluorid-broer udvide det spektrum af elektrisk ledende overflader, der kan anvendes i sådanne systemer.

Projekttitel: Echoes and Light: Bats as Models for the Study of Multisensory Integration (Major Research Project)
Bevillingsmodtager: John Morgan Ratcliffe
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 5.559.480
Projektbeskrivelse: Dyr, incl. mennesker, kombinerer sanseinformation gennem syn og hørelse til at danne en intern repræsentation af omverdenen. Hørelse og syn er de to sansemodaliteter, der ligner hinanden mest og sandsynligvis repræsenteres på lignende måder i hjernen. Hvis der er konflikt mellem informationen fra de to modaliteter må hjernen afgøre hvilken sans der er mest pålidelig. De fleste fugle og pattedyr vælger oftest at stole på synet under sådanne omstændigheder. Derimod er det sandsynligt at flagermus stoler mere på deres ører end øjne, fordi de fleste flagermusarter er i stand til at ”se” med ørerne; de kan orientere sig med lyd ved ekkolokation. Dvs. at undersøgelser af flagermus kan afsløre helt generelle lovmæssigheder for hvordan pattedyrhjernen konstruerer en repræsentation af omverdenen, og hvordan evolution, udvikling og omgivelser påvirker hvordan pattedyr bestemmer hvilken sans de skal stole på, hvis der er konflikt mellem informationerne. Derfor vil vi bruge flagermus som model til at undersøge hvordan visuel og auditorisk input kombineres. Vi vil udføre sammenlignende adfærds- og neurobiologiske forsøg for at undersøge den relative betydning af hver sans. Resultaterne vil ikke blot øge forståelsen for hvordan hjernen opbygger en koherent repræsentation af omverdenen, men vil også kunne hjælpe os til at forstå aspekter af sygdomme som autisme og skizofreni, sygdomme der har at gøre med vanskeligheder med at integrere sanseinformation.

Projekttitel: Entangled Polymer Melts in Extensional Flow
Bevillingsmodtager: Kristoffer Almdal
Institution: Danmarks Tekniske Universitet
Bevilget beløb: kr 5.752.800
Projektbeskrivelse: Når væsker påvirkes mekanisk begynder de straks at flyde. Flydning er godt forstået selv for komplicerede væsker så længe det gælder forskydningsflydning. Forskydningsflydning er det mest almindelige for væsker og er det man har når en væske flyder gennem et rør eller man rører rundt i en kop. Der er imidlertid store huller i vores viden når det gælder forlængelse af væsker. Forlængelsesflydning er det der sker når en kat hiver mælk ind i munden med tungen eller en edderkop spinder sit spind. Særligt når det gælder polymersmelter og polymeropløsninger er forståelsen af forlængelsesflydning mangelfuld. De eksisterende modeller kan ikke beskrive de eksperimentelle observationer. Dette projekt sigter mod at tilvejebringe eksperimentelle data for forlængelsesflydning i polymersmelter. Der vil blive genereret sammenhængende informationer om flydning, de dertil hørende spændinger og polymerkædernes struktur mens de flyder. Både forskellige sekvenser af forlængelse i nogle tilfælde med efterfølgende relaksation og forskellige molekylære arkitekturer vil blive undersøgt. Vi forventer at disse data vil redefinere forståelsen af forlængelsesflydning. Projektet udspringer af et forskningsmiljø der er særligt velegnet til at flytte dette felt internationalt. Denne internationale position bygger på en unik kombination af udstyr – et på DTU bygget filament strækningsreometer – og kompetencer inden for syntese af modelpolymerer og strukturundersøgelser med spredningsmetoder.

Projekttitel: Central Signalling Hubs and Molecular Circuits in Eukaryotic Energy and Lipid Metabolism
Bevillingsmodtager: Nils Joakim Kaas Færgeman
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 5.068.000
Projektbeskrivelse: En af de mest grundlæggende udfordringer for alle levende organismer er at opfange og reagere på tilstedeværelsen af næringsstoffer med henblik på at tilpasse deres stofskifte og fysiologi til at fremme overlevelse og opnå en afbalanceret vækst. Således skal optagelse, transport, syntese og metabolisme af en lang række metabolitter og makromolekyler nøje koordineres for at opfylde de ernæringsmæssige behov hos celler og organismer. Koordinering af sådanne cellulære aktiviteter sker oftest på meget kort tid, sideløbende med de ernæringsmæssige ændringer i det omgivende miljø. Eukaryote celler har udviklet flere signalveje til at reagere på tilstedeværelsen af kulstof- og nitrogenkilder, aminosyrer og andre næringsstoffer. Disse signaleringsveje omfatter bl.a. cAMP-, AMPK-, S6K-og TOR1 signalering. Imidlertid er strukturen og de funktionelle forbindelser mellem disse signaleringsveje i stor udstrækning kun defineret på det genetiske plan. Vi mener, at disse og endnu ukendte signalveje hænger sammen i molekylære knudepunkter og kredsløb, således at enhver metabolisk forstyrrelse vil forplante sig via bølgeeffekter gennem sådanne kredsløb. I den foreliggende ansøgning tilstræber vi at anvende molekylær genetik, massespektrometri og bioinformatik til at identificere centrale signalerings-knudepunkter og molekylære kredsløb, der forbinder og regulerer aktiviteten af metaboliske omsætningsveje og dermed hvorledes celler og organismer tilpasser sig i forhold til deres omgivelser.

Projekttitel: Evolution of proteolytic enzyme systems among chordates
Bevillingsmodtager: Peter André Andreasen
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 5.678.668
Projektbeskrivelse: Projektet består i en tværfaglig udforskning af en gruppe protein-nedbrydende enzymer og deres hæmmere og bindingsproteiner hos hvirveldyr og beslægtede dyregrupper. Vi vil undersøge plasminogenaktiveringssystemet, hvis funktioner omfatter vævsomdannelse og opløsning af fibrin-aflejringer i blodcirkulationen. De hidtidige studier af systemet hos mennesker og mus har efterladt en række ubesvarede spørgsmål. Vi har nu fundet tegn på, at systemet på væsentlige punkter fungerer anderledes hos andre dyr end pattedyr, bl. a. at benfisk mangler et bestemt, hos pattedyr velbeskrevet bindingsprotein. Vi mener derfor, at den hidtidige ensidige fokusering på pattedyr har givet et fordrejet billede af systemets virkningsmekanisme og vil nu karakterisere systemet i de andre hvirveldyrklasser og søge efter beslægtede proteiner i de to andre chordat-phyla, tunicater og lancetfisk, der ikke har et blodcirkulationssystem. Projektet giver en enestående mulighed for med veldefinerede eksempler at belyse det grundlæggende biologiske problem omkring evolution af netværk af mange samvirkende proteiner, specielt hvordan proteiner rekrutteres til nye funktionelle komplekser. Sammenligning af beslægtede proteiner hos de tre chordat-phyla vil belyse den molekylære basis for cirkulationssystemets opståen. Endelig vil projektet medføre ny viden om plasminogenaktiveringssystemets virkningsmekanisme og dermed mulighederne for udnyttelse af systemet til terapeutiske formål i cancer og hjertekarsygdomme.

Projekttitel: Optomechanical Suppression and Cooling of Phonons in Nanomembranes containing Quantum Dots
Bevillingsmodtager: Peter Lodahl
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 5.739.795
Projektbeskrivelse: Kvantemekanik blev udviklet i starten af det tyvende århundrede, som en yderst succesfuld beskrivelse af den atomare verden. I kvantemekanikken findes eksotiske fænomener såsom ’entanglement’, hvor et objekt kan være to forskellige steder samtidig. Sådanne tilstande var oprindeligt kun teoretiske forudsigelser, som gav anledning til stor debat. I dag er det muligt at fremstille kvantemekaniske tilstande, og en ny kvanteteknologi er under udvikling, hvor man udnytter eksotiske kvantefænomener indenfor kommunikation og computere. Hidtil har de fleste kvantemekaniske eksperimenter brugt lys eller atomer. I de senere år interesserer man sig mere og mere for større objekter, dvs. at undersøge kvantefænomener for ”mekaniske” objekter. Herved kan man observere nogle af de overraskende fænomener, som grundlæggere af teorien for kvantemekanik foreslog som ”gedanken eksperimenter”. Vi ønsker at fremstille membraner af et halvleder materiale og bruge nanoskopiske lyskilder (såkaldte kvantepunkter) til at køle termiske bevægelser af membranen til den kvantemekaniske grundtilstand. Ved hjælp af nanostrukturering vil vi desuden kontrollere disse termiske bevægelser. Dette kan udnyttes til at opnå kohærente en-foton kilder til kvanteinformations teknologi. I et bredere perspektiv handler projektet om at koble mekaniske bevægelser af membraner til lysets mest fundamentale bestanddel (en foton) og bruge denne vekselvirkning til at skabe kvantemekaniske svingningstilstande for membranen.

Projekttitel: Sinking aggregates; overlooked anaerobic hot spots in the marine nitrogen cycle
Bevillingsmodtager: Ronnie Nøhr Glud
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 5.341.968
Projektbeskrivelse: Algernes primærproduktion, som danner basis for livet i havet, begrænses ofte af tilgængeligheden af reaktive kvælstofforbindelser. Mængden af reaktivt kvælstof styres af en balance mellem N2-fixering og de mikrobielle processer, der omsætter reaktivt kvælstof tilbage til N2 under næsten iltfrie forhold. Det skønnes at 1/3 af havets N2 produktion pågår i iltfattige havområder, men dette estimat er behæftet med en betydelig usikkerhed. Vores nuværende viden om havets N2 produktion er næsten udelukkende baseret på aktiviteten af fritlevende bakterier og produktionen antages kun at finde sted ved ekstremt lave iltkoncentrationer. Vores pilotstudier viser imidlertid, at synkende organiske aggregater indeholder mikromiljøer, der fremmer N2 produktionen – selv ved relativt højt iltindhold i det omgivende vand, hvilket tyder på at fjernelsen af reaktivt kvælstof i de frie vandmasser er markant underestimeret. Projektet undersøger betydningen af synkende aggregater for den marine kvælstofomsætning i både kunstige og naturlige aggregater. Undersøgelserne kombinerer mikrosensorteknologi, isotopanalyser, og molekylær mikrobiologi med matematiske modeller. Den multidiciplinære tilgang sikrer både ny konceptuel viden og kvantitative estimater af betydningen af mikrobielle processer i aggregater for fjernelsen af reaktivt kvælstof på regional og global skala. Præcise kvælstofbudgetter er nødvendige for forståelsen af havets kulstofkredsløb og hvordan dette påvirkes af ændringer udefra.

Forskningsprojekter

Projekttitel: Beneficial Bacterial Symbionts of Earthworms: Functional Basis for the Association
Bevillingsmodtager: Andreas Schramm
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 2.139.451
Projektbeskrivelse: Alle højere organismer er beboet af gavnlige mikroorganismer, som leverer næringsstoffer, nedbryder affaldsstoffer, eller beskytter mod skadelige mikrober. Til gengæld får de et trygt sted at bo. Et sådant samspil kaldes for symbiose. Symbioser mellem bakterier og dyr (inkl. mennesket) er ofte så komplekse at de ikke uden videre kan manipuleres og studeres i tilstrækkelige detaljer. For at kortlægge de grundlæggende principper i samspillet mellem værtsdyr og symbiotiske bakterier (symbionter) studerer vi et relativt simpelt modelsystem: symbiosen mellem regnorme og Verminephrobacter bakterier, der lever i regnormes ekskretionsorganer. Symbiosen er opstået for 100 mio. år siden, og partnerne er knyttet til hinanden i en grad, så regnormenes væksthastighed og formeringsevne afhænger af samspillet med symbionten, og symbionten ikke længer findes fritlevende i jord. Målet med projektet er at klarlægge, hvordan symbionter øger værtens fitness, og hvordan partnerne interagerer på det molekylære plan. Vi vil ud fra symbiontens genom, som vi for nyligt har kortlagt, bruge genekspressionsstudier og de nyeste ’metabolomic’ metoder, for at analysere symbiontens stofskifte i laboratoriet og gennem regnormes livscyklus. Ligeledes ønsker vi at forstå, hvordan regnormes stofskifte ændres, når man fjerner symbionten. Projektet bygger på samarbejde mellem mikrobiologi, fysiologi, kemi, og bioinformatik og gennemføres indenfor et stærkt internationalt symbiose-netværk.

Projekttitel: Plant PTMs: novel roles for ancient O-linked protein glycosylation
Bevillingsmodtager: Bent Larsen Petersen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.158.857
Projektbeskrivelse: De primitive alger som var de første medlemmer af planteriget, havde en cellevæg bestående af glycoproteiner. Extensiner kaldes disse repetitive proteiner med en særegen glycosylering: korte kæder af beta-arabinosider. Avancerede alger og landplanter har en helt anden væg bestående af polysaccharider, men den er tydeligvis udviklet ovenpå extensinvæggen. Moderne planter bruger extensinerne som stillads for deres cellevæg og det gør de pga unikke fysiske egenskaber som disse proteiner har, egenskaber som i disse år bliver undersøgt med nanoteknologiens metoder. Vi kan imidlertid ikke fortælle den præcise evolutionære historie, for ingen af de gener som er betydende for opbygningen af arabinosiderne, er kendte. Ved hjælp af molekylæregenetiske metoder har vi nu fundet kandidater til alle generne på nært ét, og vi har samlet et bredt, internationalt netværk til at hjælpe os med dels at bevise at vi har de rette kandidater, dels at finde det sidste. Der er en evolutionær historie at fortælle og mulighed for at udvikle værktøj til at påvirke hvordan planter samler deres væg. Sidstnævnte vil kaste lys over struktur-funktionsforhold i cellevæggen og vil endda kunne have anvendelser mht at lave planter med modificerede vægge som er bedre egnet f.eks. til bioethanolfremstilling. Projektets internationale netværk spænder fagligt vidt og vi opnår en uddannelsesmæssig gevinst heraf, ved at inkludere udlandsophold for en PhD-studerende i projektet.

Projekttitel: Exploring the role of non-coding RNAs in the bacterial pathogen Listeria monocytogenes
Bevillingsmodtager: Birgitte Haahr Kallipolitis
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 2.147.040
Projektbeskrivelse: Den nyeste forskning viser, at små RNA molekyler kan spille en vigtig rolle for patogene bakteriers evne til at overvinde de forhindringer, som bakterierne møder under en infektion. Den patogene bakterie Listeria monocytogenes syntetiserer en række små RNA molekyler, når bakterien befinder sig i blod, i tarmen hos forsøgsdyr, eller når Listeria multiplicerer inde i kroppens forsvarsceller: makrofagerne. Disse observationer tyder på, at små RNA molekyler kan spille ind på Listeria´s evne til at omstille sig til nye miljøer og dermed forårsage infektion. I projektet ønsker vi at bestemme små RNAers funktion og virkningsmekanisme i Listeria, blandt andet ved at identificere de gener, der påvirkes af små RNAer. RNAerne kunne tænkes at påvirke virulens-relaterede gener, for eksempel ved at binde til protein-kodende RNA molekyler, hvorved proteinsyntesen hæmmes. Alternativt kunne RNAerne tænkes at binde til virulens-relaterede proteiner, hvorved proteinernes funktion forandres. Endnu uopdagede mekanismer kan meget vel spille ind, og et mål for dette projekt er således også at afdække nye roller samt virkningsmekanismer for RNA-medieret kontrol i bakterier. Samlet set vil denne type studier give os en bedre forståelse for, hvordan patogene bakterier forsøger at overvinde de forhindringer, som de møder under en infektion. Endvidere vil studierne kunne løfte sløret for, hvorvidt små RNAer kan være egnede mål for den fremtidige udvikling af nye antimikrobielle stoffer.

Projekttitel: Origin and dissemination of the enigmatic cfr antibiotic multi-resistance gene
Bevillingsmodtager: Birte Vester
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 2.086.560
Projektbeskrivelse: Hvor kommer det mystiske cfr gen der forårsager antibiotikaresistens fra? Cfr enzymet fra cfr genet forårsager resistens til seks slags antibiotika i bakterier. Vi har vist at Cfr er en RNA metyltransferase der metylerer i det område i bakteriernes ribosomer, hvor en del antibiotika ellers kan binde og stoppe bakteriernes proteinsyntese. Disse antibiotika er vigtige i human og veterinær behandling af bakterieinfektioner. Cfr genet er nu fundet både på plasmider og i genomet i Staphylokokker fra patienter og dyr. Mange bakterier indeholder et lignende gen - rlmN, som forårsager en metylering i samme område, men uden at give resistens. Man ved ikke hvor udbredt cfr genet er, hvordan det spredes, hvor stor en resistenstrussel det udgør eller hvor og hvordan det er opstået. Det er disse spørgsmål projektet går ud på at besvare. Der er lavet computerbaserede sekvenssammenligninger, men disse giver ikke svar på spørgsmålene. Vi vil starte med at søge i gendatabanker efter cfr-lignende gener og flytte generne over i plasmider som indføres i E. coli bakterier, som så kan udtrykke det pågældende enzym. Ved at bestemme antibiotikaresistens i disse bakterier og undersøge den pågældende metylering kan vi få information om det klonede gen har samme funktion som Cfr eller måske som RlmN. Alt efter hvor disse gener findes vil vi gå videre med de pågældende organismer og klarlægge oprindelse, evolution og spredningspotentiale.

Projekttitel: Biomimetic Metal-Mediated Reactivity
Bevillingsmodtager: Christine Joy McKenzie
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 2.155.680
Projektbeskrivelse: Overgangsmetallernes rige redox og strukturelle kemi er basis for deres betydning som komponenter i katalysatorer og metalloenzymer. Enzymerne inspirerer os til udviklingen af nye og langt mere atom og energieffektive processer ved udnyttelse af almindelige ikke-giftige metal ioner. Syntetiske (supra)molekylære stoffer med funktionelle metalloenzym-lignende egenskaber er blevet opdaget i vores laboratorie. Disse nogle gange overraskende, og spændende, opdagelser mangler at blive fuldt udnyttet. Vi har set bl.a. gas separation vha. ikke-porøse krystallinske metal-organiske stoffer gennem udnyttelse af yderst selektive kemisorption; kontrolleret aktivering af O2 så det kan agere som terminal oxidant for brug i organisk kemisk syntese; syntese af enantiomeriske rene stoffer ved oxidation af pro-chirale ligander koordineret til metaller. Nye materialer til effektiv kemisorption og O2 aktivering, kombineret med indfangning af CH4, er et yderst ambitiøst mål. Dette ville give fundamentalt nye supramolekylærer metal-organiske arkitekturer som kan drive den kemiske transformation af CO2 og CH4 til brugbare produkter (myresyre og methanol). Sådanne opdagelser ville levere banebrydende løsninger på vore planets bæredygtighedsproblemer.

Projekttitel: Major Early-Mid Eocene climatic and paleogeographic signals in the Danish stratigraphic record
Bevillingsmodtager: Claus Heilmann-Clausen
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 377.510
Projektbeskrivelse: Større klimatiske og paleogeografiske signaler i den danske lagserie fra Tidlig-Midt Eocæn Projektets formål er at undersøge to markante globale varmeperioder, som er registreret i begyndelsen af Eocæn (56-47 mill. år før nu). Den første begivenhed er den såkaldte PETM-varmeperiode. I starten af denne steg den globale temperatur mindst 5 grader i løbet af højst 10.000 år i forbindelse med et meget stort udslip af kulstof til atmosfæren. Hele PETM-perioden varede højst 200.000 år. Den anden begivenhed, som skal undersøges, er den såkaldte EECO-varmeperiode, som indtraf 3 mill. år senere, var lige så varm, og varede ca. 2 mill. år. Begge klimabegivenheder skal undersøges på grundlag af havaflejringer fra Danmark. Materialet vil blive aldersbestemt ved hjælp af bio-magnetostratigrafisk analyse. Det aflejrede materiale vil blive undersøgt geokemisk og sedimentologisk for at identificere og kortlægge ændringer i aflejringsmiljøet. Særlig vigtige aspekter, som ønskes undersøgt er: • Vulkanske askelag ved begyndelsen af PETM. Undersøgelsen af disse lag kan kaste lys over om nordatlantisk vulkanisme var udløser for PETM. • Afkølingen ved slutningen af PETM. • Tynde organisk-rige lag dannet i perioder med iltsvind på havbunden under EECO. • Sammenligning af fossile dinoflagellater i danske EECO aflejringer med materiale fra Kazakhstan, som kan belyse en mulig havforbindelser mellem de to områder tværs over Østeuropa.

Projekttitel: Amyloid in Plants
Bevillingsmodtager: Daniel Erik Otzen
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 2.151.608
Projektbeskrivelse: Amyloider er sammenklumpninger (aggregater) af proteiner i lange tynde fibriller. De forbindes med demens sygdomme som Alzheimer’s, men findes i et stigende antal nyttige sammenhænge i mikroorganismer og dyr, hvor de kan understøtte celle-celle kontakter, danne beskyttende lag i og udenfor celler og indgå i bakteriel krigsførelse. Indtil videre er de ikke rapporteret i planter, enten fordi de hidtil har været svære at skelne fra andre plantetypiske strukturer som f.eks. cellevægge eller fordi planter ikke danner amyloider (der findes mange amyloid-hæmmende stoffer i planteekstrakter). Dette projekt vil benytte sig af den seneste udvikling af nye amyloid-specifikke stoffer til systematisk at undersøge (1) forekomst af amyloider og beslægtede aggregater i et repræsentativt udsnit af planter og identificere eventuelle amyloid proteiner; (2) plantecellers sårbarhed overfor amyloider og andre protein aggregater for at etablere hvorvidt amyloid-toxicitet er et helt generelt fænomen eller begrænset til dyre-celler; (3) hvorvidt planteproteiner har en iboende evne til at aggregere som holdes nede af fysiologiske koncentrationer af plante småmolekyler; (4) hvorvidt bakterielle plantepatogener og symbionter benytter sig af amyloider til at etablere eller forstærke kontakt med plantevæv. Projektet forventes at kaste nyt lys over betydningen af amyloid strukturer og den biologiske regulering og udnyttelse af et potentielt toksisk aggregeringsfænomen.

Projekttitel: Exploring Mechanotransduction in Focal Adhesions
Bevillingsmodtager: Duncan Stewart Sutherland
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 2.156.003
Projektbeskrivelse: Den menneskelige krop er opbygget af celler, som er omgivet af en proteinholdig ekstracellulær matrix. Denne matrix virker bl.a. som en 3-dimensionel mekanisk støtte i vævet. Forbindelsen mellem cellerne og den mekaniske støtte indgår som en vigtig del af cellernes evne til at overleve og udføre livsvigtige funktioner. Molekylærbiologiske studier af celler udføres oftest in vitro, hvilket giver mulighed for at benytte en lang række state-of-the-art ultra-følsomme teknikker. Traditionelt udføres disse studier i standard cellekulturbrønde (Petri-skåle). Vekselvirkningen mellem cellerne og den ekstracellulære matrix i disse Petri-skåle er dog meget forskellig fra hvordan det foregår i den menneskelige krop. Ved at producere cellesubstrater med nye egenskaber baseret på en ny teknologi kan den ekstracellulære matrix i den menneskelige krop efterlignes meget bedre. Derved bliver det muligt i større detalje at studere hvordan celler vekselvirker med deres omgivelser v.h.a. en række teknikker med ultra-høj opløsning. Målet er at få ny viden om dannelsen af de mekaniske forbindelser mellem celler og ekstracellulær matrix, kaldet fokale adhæsioner. Denne viden vil bidrage til en forståelse af cellers vekselvirkning med omgivelserne, som har relevans f.eks. i drug-screening og i sygdomsmodeller.

Projekttitel: Dynamic evolution of eukaryotic gene clusters
Bevillingsmodtager: Frederik Rook
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.150.094
Projektbeskrivelse: Der er en enorm mangfoldighed iblandt de kemiske forsvarsstoffer, som produceres af planter til at modvirke angreb fra dyr og mikroorganismer. Et fremspirende emne indenfor plantebiologi er at forskellige gener, der er nødvendige for biosyntesen af sådanne stoffer co-lokaliserer i en lille kromosomal region. Denne organisation i såkaldte gen-klynger er bemærkelsesværdig og det evolutionære selektionstryk, som kan resultere i denne type genomorganisation er meget omdiskuteret. Vi har foreslået at modsatrettede økologiske selektionstryk er ansvarlige, og at processen hvormed biosyntetiske gen-klynger dannes ligner det som er forslået for klyngedannelsen af kønsbundne egenskaber i både planter og dyr. I begge tilfælde er alternative gensæt bevaret i populationerne ved hjælp af antagonistiske selektionstryk. Projektet følger den dynamiske dannelse af gen-klynger for biosyntesen af cyanogene glykosider i bælgplantefamilien. Dette enkle forsvarssystem omfatter kun tre biosyntetiske enzymer, og eksistensen af tilpasset kemiske forsvars polymorfier i naturlige populationer af bælgplante arter såsom Hvidkløver er godt beskrevet. Dette gør det til et egnet modelsystem til at undersøge hvordan økologiske samspil mellem forskellige organismer påvirker genomorganisation.

Projekttitel: Transport and fluctuations in nano and bio systems
Bevillingsmodtager: Hans Carsten Fogedby
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 72.000
Projektbeskrivelse: I den statistiske fysik søger man at angriber en række fundamentale problemstillinger i systemer med mange vekselvirkende komponenter. I de senere år har især studier af komplekse systemer med emergerende egenskaber og biologiske systemer været fremherskende. I forbindelse med de ny enkelt-molekyle eksperimenter i biologien og design og udvikling af nano-systemer er der her opstået en ny problemkreds som kan undersøges ved hjælp af den statistiske fysiks metoder. To emner er af aktuel interesse: i) De såkaldte fluktuationsteoremer som giver indsigt i små fluktuerende systemers opførsel langt fra termodynamisk ligevægt, ii) Effektiviteten ved maksimalt arbejde af molelylære motorer og nano-maskiner. I det foreliggende projekt vil vi især fokusere på de to problemstillinger nævnt ovenfor. Vi vil modellere udvalgte karakteristiske modeller ved hjælp af simple stokastiske ligninger og undersøge sandsynlighedsfordelingerne for varmeoverførsel med henblik på at verificere det relevante fluktuationsteorem. Nogle af disse egenskaber kan måles eksperimentelt ved hjælp enkel-molekyle metoder. Vi planlægger også at undersøge molekylære motor-modeller med henblik på en forståelse af deres effektivitet. Dette projekt er af interesse både i biologien og i nano fysik. I vores analyse vil anvende både analytiske metoder og numeriske metoder.

Projekttitel: Modeling of spin in transition metal chemistry
Bevillingsmodtager: Hans Jørgen Aagaard Jensen
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 1.612.800
Projektbeskrivelse: I dette projekt udvikles, programmeres og testes en ny computermodel til beregning af de relative energier af spintilstandene i molekyler med overgangsmetaller. Overgangsmetallers spinegenskaber spiller en vigtig rolle i mange kemiske og katalytiske processer. For eksempel virker overgangsmetaller som co-faktorer i mange enzymer, og vekselvirkningen mellem de forskellige spintilstande i metalatomerne er en essentiel faktor i enzymernes funktion. Tilstedeværelsen af mange tætliggende elektrontilstande gør molekyler med overgangsmetaller til en stor udfordring for teoretiske beregninger, og i en hel del tilfælde giver de nuværende metoder utilstrækkelige eller forkerte svar. Vi forventer vores nye model vil være en løsning på problemet og give anvendelige svar og have potentiel anvendelse for mange forskellige reaktioner.

Projekttitel: Properties of Stars and Exoplanets
Bevillingsmodtager: Hans Kjeldsen
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 446.400
Projektbeskrivelse: Opdagelsen af og studiet af svingninger i andre stjerner end Solen og af planetsystemer (exoplaneter) omkring andre stjerner udgør en sand revolution inden for astrofysikken. Den betyder at vi forstår dannelsen og udviklingen af stjerner som vor egen sol, planeterne omkring disse stjerner og stjernernes magnetiske egenskaber i en detalje som bare for få år siden var utænkelig. Denne revolution er ikke mindst et resultat af målinger som strømmer ned til Jorden fra NASA’s Keplersatellit. Værdien af disse omfattende målinger afhænger i høj grad af studier udført på store teleskoper på Jordens overflade. Danske astronomer har været med i dette arbejde fra begyndelsen, ikke kun i relation til målingerne fra rumteleskopet Kepler, men i høj grad via udnyttelse af det fællesnordiske teleskop (NOT) på de Kanariske øer. Denne ansøgning til FNU sigter mod kraftigt at forbedre de målinger vi kan foretage med NOT ved at udskifte den lysfølsomme detektor i den såkaldte FIES-spektrograf. Det vil sætte os i stand til i endnu større detalje at bestemme egenskaberne ved exoplaneter og deres moderstjerner, herunder studere 'beboeligheden' af eventuelle planeter og undersøge om stjernerne, ligesom Solen, har varierende magnetisk aktivitet, i form af 'stjernepletter'.

Projekttitel: Trans-kingdom epigenetics, from plants to fungi
Bevillingsmodtager: Hans Thordal-Christensen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.090.880
Projektbeskrivelse: The phenomenon of epigenetics is adding another layer onto the mechanisms of inheritance. In classical genetics, genes control phenotypes based on the DNA sequence, while epigenetics controls the level of gene expression, irrespective of the DNA sequence. Epigenetic effects are much less stable and are influenced by small RNA molecules that can be transmitted over long distances in an organism. Recent discoveries show that small RNAs also can cross species barriers and for instance move from a plant to an attacking fungus. We wish to study the mechanisms by which this epigenetic effect travels to the fungus, and we will test whether observed severe small-RNA phenotypes indeed are due to single gene silencing or whether they could be due to epigenetic imprinting of the chromatin structure of neighbouring genes. "

Projekttitel: Statistical inference for time series of counts
Bevillingsmodtager: Helle Sørensen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 358.560
Projektbeskrivelse: Tidsrækker er sekvenser af datapunkter målt til successive tidspunkter, for eksempel dagligt eller hver time i en periode. Projektet handler om tidsrækker hvor den observerede sekvens består af antallet af gange en bestemt hændelse indtræffer, og formålet er at udvikle, undersøge og sammenligne metoder til statistisk analyse af sådanne data. Tidsrækken kunne for eksempel bestå af månedlige forekomster af en sjælden sygdom, og data kunne være indsamlet for at undersøge om forekomsten af sygdommen afhænger af miljømæssige størrelser eller klimatiske forhold, der også er observeret i perioden. Metoderne udviklet i projektet vil kunne bruges til at undersøge sådanne sammenhænge. Mere specifikt betragtes en klasse af modeller hvor dynamikken i den observerede sekvens af antal styres af de forklarende variable i samspil med en underliggende, men ikke observeret tidsrække. De interessante sammenhænge er bestemt ved nogle ukendte parametre der ønskes estimeret ved hjælp af data, men den latente proces gør at standardprocedurer til estimation ikke kan benyttes. Projektes mål at udvikle og undersøge nye metoder, dels til estimation og dels til kontrol af antagelserne i modellen.

Projekttitel: Large-scale de novo sequencing, based on mass spectrometry, aimed at homology-based protein identification
Bevillingsmodtager: Jan Johannes Enghild
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 2.143.868
Projektbeskrivelse: I det ansøgte tværfaglige projekt vil vi arbejde med en lang række forskellige emner: - Karakterisere proteiners rolle for havbunds-bakteriers evne til at overføre strøm over lange afstande. - Identifikation af enzymer, med potentiel industriel relevans, fra alpine edderkopper. - Karakterisering af gift fra firben og hermed muliggøre undersøgelse af terapeutisk potentiale. - Indhente biologisk inspiration til nano-materiale-forskning ved at analysere proteinholdige strukturer i blæksprutters sugekopper.   Fællesnævneren for disse, umiddelbart ganske forskellige projekter, er, at vi ønsker at identificere de proteiner, som er involveret og som er en del af det pågældende biologiske system. Derudover er alle disse projekter karakteriseret ved, at vi ikke har en database med proteinsekvenser, for den pågældende art, hvilket umuliggør traditionel identifikationen af proteinerne. I det ansøgte projekt vil vi etablere en protein-identifikations-platform ved Aarhus Universitet for arter, hvor proteinsekvensdatabaser ikke eksisterer. Både de beskrevne projekter og lignende nye projekter vil kunne få stor glæde af en sådan platform. 

Projekttitel: Regulation of peroxisome proliferator-activated receptor g coactivator 1a (PGC-1α) and its role in mitochondrial biogenesis
Bevillingsmodtager: Jens Bangsbo
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.893.600
Projektbeskrivelse: Mitokondrier er cellernes energicenter og regelmæssig fysisk aktivitet leder til dannelse af flere mitokondrier i muskler, men det er uklart, hvad der forårsager det. Peroxisome proliferator-activated receptor g coactivator 1a (PGC-1α) synes at spille en vigtig rolle, men man ved ikke, hvad der regulerer det genetisk respons der leder til syntese af PGC-1α, og om syntese af mitochondrielle enzymer kan forekomme uden PGC-1α. Heller ikke om der er en kobling mellem arbejdsinduceret stigning i PGC-1α m-RNA, fosforyselingsgraden af regulatoriske signalproteiner og tilpasningen der sker ved regelmæssig aktivitet. Disse ting vil blive studeret i dette projekt. Specifikt vil effekten af adrenalin og metabolsk stress blive undersøgt, og ligeledes om der er sammenhæng mellem det akutte metabolske, samt genetisk svar, på forskellige intensiteter af arbejde, og musklernes tilpasning over en længere periode. Ved at anvende forsøgspersoner der i forvejen er vant til regelmæssig fysisk aktivitet vil det være muligt at isolere effekten af hormoner og metabolsk stress. I kombination med studier af genmodificerede dyr vil der yderligere være mulighed for at undersøge signalvejene for syntese af mitohondrielle enzymer skabt med og uden syntese af PGC-1α.

Projekttitel: Mathematical and Statistical Analysis of Spatial Data
Bevillingsmodtager: Jesper Møller
Institution: Aalborg Universitet
Bevilget beløb: kr 1.785.600
Projektbeskrivelse: Rumlige data forekommer i mange videnskabelige og teknologiske sammenhænge, for eksempel i form af digitale billeder af en tumor eller tilfældige punktmønstre, hvor et ”punkt” angiver position for eksempelvis et bestemt sygdomstilfælde. Eftersom datamængden typisk er enorm, er sparsomme repræsentationer og komplekse statistiske modeller nødvendige. I anvendt harmonisk analyse studeres effektive tyndt besatte repræsentationer af rumlige data på forskellige skalaer (”opløselighed”) med henblik på specifikke strukturer såsom kanter i et billede. Rumlig statistik omfatter modeller og metoder for tilfældige rumlige datastrukturer, hvor der tages højde for rumlige og tidsmæssige afhængigheder. Projektet ”Matematisk og statistisk analyse af rumlige data” vil grundlægge et helt nyt forskningsfelt ved at kombinere disciplinerne anvendt matematisk analyse og rumlig statistik. Ved Institut for Matematiske Fag, Aalborg Universitet, findes to internationalt førende forskningsgrupper i disse to discipliner. De samarbejder med internationalt ledende fagfæller samt astronomer, biologer, ingeniører og læger. De to grupper vil i samarbejde udvikle nye metoder og algoritmer for sparsomme repræsentationer og statistisk analyse af rumlige data, hvor forskningsopgaverne er grundforskningsorienterede og inspireret af konkrete eksempler på anvendelser.

Projekttitel: GreenT
Bevillingsmodtager: Jürgen Matzka
Institution: Danmarks Tekniske Universitet
Bevilget beløb: kr 2.093.717
Projektbeskrivelse: Strukturen af skorpens elektriske ledningsevne tværs genem en 1.9 mia år gamle tektoniske pladekollissionszone i Grønland skal estimeres fra geofysiske (magnetotelluriske) målinger. Projektet omfatter både feltarbejde og adoptering af avancerede matematiske analyse- og modelleringsmetoder. Det er målrettet til at kaste lys på de geologiske strukturer ned til stor dybde. Vores forundersøgelser i Vestgrønland viser et struktur med usædnvenlig høj ledningsevnen i skorpen. Lignende strukturer er kendt fra Arktisk Canada (Baffin Island) og Nordsskandinavien og det forventes at de grønlandske resultater kan bruges til at teste pladerekontruktioner af disse kontinenter. Et vigtigt mål er også at etablere magnetotellurik som geofysisk metode i Grønland med potentiale til at sammneligne geologiske strukturer målt i Vest- og Østrgønland, og fra inlandsisen.

Projekttitel: The evolutionary origin of insects: a phylogenomic approach
Bevillingsmodtager: Jørgen Olesen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.036.800
Projektbeskrivelse: Insekters evolutionære oprindelse baseret på studier af komplette genomer Med mere end 1 mio. beskrevne arter, og muligvis 10-30 mio. der afventer opdagelse, er Arthropoda (insekter, krebsdyr, tusindben osv.) den mest diverse gruppe af organismer på Jorden. Arthropodernes (leddyrenes) evolution har været studeret gennem århundreder med klassiske morfologiske metoder. Insekternes evolutionære oprindelse har vist sig at være et af de mest centrale spørgsmål i moderne zoologisk forskning. Klassisk har insekterne været placeret sammen med en anden gruppe af landlevende arthropoder, tusindbenene, men nyere forskning har overraskende placeret insekterne sammen med krebsdyrene. Præcist hvilke krebsdyr insekterne er beslægtet med (deres søstergruppe) er dog stadig ikke forstået, formentlig fordi kun et begrænset antal gener er blevet undersøgt. Dette projekt vil udføre et fylogenetisk studie hvor det fulde genom at et større antal relevante arter af krebsdyr, insekter og andre arthropoder for første gang vil blive sekvenseret. Projektet vil udnytte at der på Statens Naturhistoriske Museum befinder sig en unik kombination af faglig ekspertise og teknisk kunnen til belysning af netop dette spørgsmål. At få fastlagt den præcise søstergruppe til de primært terrestriske insekter inden for de primært akvatiske krebsdyr, har stor betydning for forståelsen af insekternes oprindelse og tidlige evolution.

Projekttitel: Ab Initio Models of Solar Active Regions
Bevillingsmodtager: Klaus Galsgaard
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.287.360
Projektbeskrivelse: Solstorme skyldes kraftig eksplosiv aktivitet i Solens magnetfelt. I maj 2013 topper Solen i et nyt solplet-maximum; Solen vil udvise kraftig magnetisk aktivitet, under denne aktive del af sin 11-årige solplet-cyklus. Magnetfelter i Solens atmosfære – Koronaen -- bliver stresset og spændt op på forskellig måder. Fra tid til anden opstår situationer, hvor der ikke længere kan eksistere en stabil tilstand, og en eksplosion finder sted. Ved eksplosionen frigøres store mængder magnetisk fri energi i form af en ”flare”. Ofte afstødes samtidigt en ”plasmasky”, som sendes ud i solsystemet med relativistisk energier. Rammes Jorden af skyen, er resultatet ofte nordlys. Der kan også induceres stærke ødelæggende strømme i globale elektriske forsyningsnet. Det overordnede formål med projekter er, at opnå en præcis beskrivelse af alle skalaer i solstorm-fænomenet – med bedre mulighed for i fremtiden at forudsige om, hvor, og hvornår, solstorme opstår. I det beskrevne projekt forskes i, hvilke betingelser som kræves for at solens magnetfelt frigiver den ophobede energi, eksplosivt. Vi benytter globale computermodeller af Solens Korona, for at beskrive den generelle udvikling frem mod en flare. Herefter bruges mikroskala simuleringer af partikeldynamikken i plasmaet. Disse tager udgangspunkt i storskala-modellerne, og simulerer meget mere detaljeret plasmaet på partikelniveau. Herved opnås en meget detaljeret beskrivelse af eksplosiv frigørelse af plasma i Koronaen, og solstormes udspring.

Projekttitel: Horse speciation, domestication and conservation captured in ancient DNA time capsules
Bevillingsmodtager: Ludovic Orlando
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.958.400
Projektbeskrivelse: Hesten har gennem tusindvis af år spillet en afgørende rolle for menneskeheden i udforskning af nye områder, civilisationers opståen og krigsførelse. Desuden udgør det omfattende fossile materiale fra heste en af de bedste beskrivelser af makroevolutionær forandring. Således udgør hesten en unik mulighed for at forstå processerne bag både domesticering og artsdannelse. Imidlertid er de fleste vilde heste uddøde, hvilket udelukker umiddelbar sammenligning med avlsdyr. Dette projekt vil bruge de seneste ’ancient DNA’ metoder og sekventeringsteknikker i kombination for at karakterisere det fulde paleogenom af to heste (hhv. 13- og 700 tusinde år gamle), og hertil det fulde genom af 4 moderne hesteracer, den kritisk truede Przewalski hest og det tamme æsel. Det yngste paleogenom vil give et billede, der predaterer al kunstig selektion. Sammenligning med moderne racer muliggør herefter forståelse for avls' påvirkning af genotypen. Dette multidisciplinære projekt giver tillige unik indsigt i Przewalski hestens ellers uafklarede historie. Sekventeringen af det fulde genom af det ældste individ repræsenterer et afgørende metodologisk gennembrud for, hvor langt tilbage i tiden det er muligt at indhente biologiske data med denne ekstreme detaljegrad. Metoderne indbefatter ’ancient DNA repair’ og ægte ’Single Molecule Sequencing’. Projektet vil således bane vejen for analyse af paleogenomer fra andre fossiler, der hidtil har holdt på deres hemmeligheder.

Projekttitel: A biophysical approach to the behavior of membranes in crowded environments
Bevillingsmodtager: Luis Alberto Bagatolli
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 1.944.000
Projektbeskrivelse: Studiet af modeller af biologiske membraner har givet betydelig indsigt og har radikalt påvirket vort syn på cellemembraners struktur, funktion og dynamik. Imidlertid savner næsten alle modeller, som benyttes til at forstå de temporale og rumlige karakteristika af membraners supramolekylære organisering, et væsentligt aspekt, nemlig den sammenklumpning (crowding) og rumlige heteroginitet, som karakteriserer selv de simpleste intracellulære miljøer. I dette projekt er fokus på at forstå opførslen af membraner under forhold som emulerer det sammenklumpede intracellulære miljø. Eftersom cellen hovedsageligt består af vand, må sammenklumpning manifestere sig ved at opløste stoffer (solutter), i kraft af deres kemiske identitet og koncentrationer, påvirker de intensive (bulk)egenskaber af det vandige miljø, f.eks. dets viskositet, densitet eller permitivitet. For at fremme forståelsen heraf foretages i dette projekt et systematisk studium af membranstruktur og –dynamik ved brug af polaritets-følsomme fluorescerende prober i eksperimentelle systemer hvor sammenklumpning kan kontrolleres og gøres til genstand for formel beskrivelse. Det ultimative mål med dette projekt er at udvikle en teoretisk ramme for fortolkning af cellebiologiske data i termer af intensive egenskaber af cellemembraner i sammenklumpede miljøer.

Projekttitel: Deciphering the history of solar activity
Bevillingsmodtager: Mads Faurschou Knudsen
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 894.995
Projektbeskrivelse: Varmeudstråling fra Solen repræsenterer Jordens vigtigste energikilde, og meget tyder på, at små ændringer i Solens aktivitet har påvirket Jordens klima gennem de sidste årtusinder. Vores forståelse af Solens indflydelse på klimaet er dog begrænset, hvilket bl.a. skyldes utilstrækkelig viden om fortidens solaktivitet. Ændringer i solens aktivitet kan i princippet rekonstrueres vha. forekomsten af den kosmogene isotop 10Be i gletscher-is. Der er imidlertid megen usikkerhed forbundet med de eksisterende rekonstruktioner, bl.a. fordi disse udelukkende stammer fra Grønland og Antarktis. Formålet med dette projekt er, at skabe en bedre forståelse af fortidens solaktivitet og dens betydning for Jordens klima. Vi vil således rekonstruere dannelsesraten af 10Be gennem de sidste 8,000 år ved at studere forekomsten af denne isotop i en iskerne fra Schweiz – det første studie af sin art som ikke stammer fra polare egne. Det faktum, at den yngste del af iskernen strækker sig frem til år 2003 giver desuden en unik mulighed for at studere sammenhængen mellem kosmogene isotoper, solpletter og soludstrålingen. Vi vil derfor sammenligne 10Be i iskernen med satellit-observationer af solen over de sidste 50 år mhp. at frembringe en nøjagtig rekonstruktion af fortidens solens aktivitet. Det sidste aspekt vil fokusere på, at øge forståelsen af sol-klima-forbindelsen i århundrederne før menneskets påvirkning begyndte at dominere klimaets naturlige variabilitet.

Projekttitel: Key processes for re-establishment of lacustrine benthic ecosystems in lakes and coastal zones when light conditions improve
Bevillingsmodtager: Marianne Holmer
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 2.150.640
Projektbeskrivelse: Rodfæstede undervandsplanter har stor økologisk betydning i danske søer og kystvande fordi de er produktive, binder næringssalte og skaber stor biodiversitet. På trods af reduceret eutrofiering og deraf følgende forbedrede lysforhold, sker genindvandring af planter i søer og kystzoner langsommere end forventet. En lang række faktorer begrunder den manglende reetablering af samfund af undervandsplanter, som f.eks. dårlige sedimentforhold, konkurrence fra trådalger og fysiske påvirkninger fra bunddyrene. I dette projekt ønsker vi at undersøge de nøgleprocesser, som kan være afgørende for manglende reetablering. Projektet består af 4 arbejdspakker, hvor de første 3 er eksperimentelle og adresserer planternes tolerance overfor miljøpåvirkninger. Her er der fokus på sedimentforhold og interaktioner med bunddyr, idet disse faktorer anses for at være essentielle for reetablering i områder med gode lysforhold. Den sidste arbejdspakke opsamler projektet med henblik på at modellere den fremtidige udbredelse af rodfæstede planter i søer og kystområder. Projektet vekselvirker mellem større feltforsøg som undersøger processerne i realtid og realskala, samt laboratorieforsøg som adresserer specifikke spørgsmål. Projektet anvender nye metoder til måling af planters vækst og stresstolerance (metabolomics), nye NMR teknikker til måling af biogeokemiske processer i sedimentet og felt-strømrender til måling af sedimentstabilitet.

Projekttitel: OCEANHEAT: Atlantic ocean circulation heat exchange linked to late Quaternary climate variability
Bevillingsmodtager: Marit-Solveig L.S. Seidenkrantz
Institution: Aarhus Universitet
Bevilget beløb: kr 2.122.575
Projektbeskrivelse: Dette projekt vil udføre et studie af variationer i klima og havcirkulationen, især varmetransporten, i det atlantiske område gennem de sidste 40,000 år. Formålet med denne undersøgelse er at opnå en bedre forståelse af, interregionale, stor-skala processer. Undersøgelserne vil være fokuseret omkring fem geografiske områder, der alle relaterer sig til vest- og øst siden af den nordatlantiske subtropiske og subpolare cirkulationscelle, som begge har stor betydning for transport af varme på tværs af breddegrader. Områderne er: 1) Den østlige Sydatlant, karakteriseret af transport af varmt vand fra det Indiske Ocean og koldt vand fra Sydhavet; 2) de Azorerne-Canariske Øer, hvor den subtropiske front adskiller det varme centralatlantiske vand fra den kolde Canariske Strøm; 3) Carribiske Hav - Mexikanske Golf, arnestedet for Golfstrømmen; 4) Labradorhavet, hvor afsmeltning af den Grønlandske indlandsis og udstrømning af polar vand kan følges i detalje; og 5) Færøeske farvande, der danne porten til de nordiske have. Dette studie vil give et integreret billede af de processer, der forårsager storskala variationer i havcirkulation og klima i det atlantiske område. Undersøgelserne vil blive baseret på en række komplementære undersøgelsesmetoder, hvor aflejringernes beskaffenhed, fossilindhold og kemiske sammensætning analyseres i en række kerner fra havets bund.

Projekttitel: Proteasome function in DNA repair - Cmr1/WDR76 as a novel regulator of genome integrity
Bevillingsmodtager: Michael Lisby
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.116.502
Projektbeskrivelse: Cellens arvemateriale trues konstant af DNA skader. Disse skader kan føre til genomiske rearrangementer, mutationer og kromosomtab, hvis de ikke repareres korrekt. Sådanne genetiske ændringer er hovedårsagen til kræft og andre genetiske sygdomme. Reparation af DNA skader er derfor en vigtig process i alle levende organismer. DNA reparationsprocesser såsom mismatch repair og homolog rekombination varetages af store protein komplekser bestående af op til 50 forskellige delkomponenter, som opbygges omkring DNA skaden og nedbrydes igen, når skaden er repareret. Med nærværende projekt vil vi undersøge, hvordan den post-translationelle modification ubiquitin bidrager til opbygning og nedbrydning af DNA reparationskomplekser. Med henblik på at undersøge denne process har vi opbygget et system af fluorescerende markører i éncellede model systemer (bagergær og kyllinge DT40) som gør det mulig at følge reparationen af individuelle DNA skader i levende celler. Ved hjælp af dette system har vi blandt andet demonstreret at reparation af DNA dobbelt-strengsbrud er organiseret i nogle få centre i hver celle. Det planlagte projektet vil særligt fokusere på et nyopdaget protein Cmr1/WDR76, som danner kompleks med DNA reparationsproteiner og herved danner en kobling mellem cellens ubiquitin-systemer og DNA reparationsprocesser. Projektet vil således kunne bidrage med afgørende ny viden omkring essentielle DNA processer og deres betydning for stabiliteten af cellens arvemateriale.

Projekttitel: Interplay of organic molecular Shape and properties
Bevillingsmodtager: Mikael Bols
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.145.761
Projektbeskrivelse: Kemi er videnskaben hvor stoffers (i. e. molekylers) egenskaber og omdannelser studeres. Molekyler, især organiske molekyler, har forskellige former (konformationer). Det er velkendt at molekylers konformationer kan være afgørende for deres egenskaber og reaktioner - eksempelvis er det tilfældet for proteiner. Studiet af samspillet mellem konformation og egenskab er normalt begrænset til konstateringen at et molekyle i en konformation ""virker"" og at det er inaktivt i en anden konformation. I dette projekt vil vi studere det fænomen at atomernes indbyrdes rumlige påvirkning af hinanden undertiden er meget forskellig i to konformationer af samme molekyle. Vi vil forsøge at få molekyler til at blive stærkere baser (eller syrer) eller blive mere eller mindre reaktive ved at vi påvirker deres konformation. Dette kan måske anvendes til at fremstille biologisk aktive molekyler eller sensorer.

Projekttitel: Operator algebras, dynamical systems and quantum information theory
Bevillingsmodtager: Mikael Rørdam
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.620.000
Projektbeskrivelse: Teorien om operatoralgebraer udsprang af behovet for at have en ramme til at studere fænomener i matematik og i matematisk fysik hvori de indgående størrelser ikke kommuterer. Kvantemekaniken er det kanoniske eksempel herpå, idet Heisenberg's usikkerhedsrelation netop udtrykker ikke-kommutativitet. Et centralt emne i denne ansøgning er dynamiske systemer. Disse udspringer af en gruppe, der virker på et rum, mao betragter man symmetrier af det givne rum. Man kan hertil knytte en von Neumann algebra og en (nogle gange flere) C*-algebra(er). Der er et spændende sammenspil mellem de tilknyttede operatoralgebraer og det oprindelige dynamiske system. En stor del af vores projekt handler om dette sammenspil. Fx. er isomorfi spørgsmålet for gruppe von Neumann algebraer særdeles udfordrende. En del af vores projekt handler om et specialtilfælde af dette interessante spørgsmål. Vi betragter også C*-algebraer hørende til dynamiske systemer, og hvordan disse passer ind i Elliott's klassifikations formodning. Grupper og gruppevirkninger har også en central placering i ikke-kommutativ geometri, hvor vi bla ønsker at besvare spørgsmål vedrørende Baum-Connes formodningen (som handler om K-teorien for gruppe C*-algebraer). Vi ønsker endelig at studere samspillet mellem operatorrum og von Neumann algebraer, som har vist sig at have overraskende og interessante anvendelser indenfor kvanteinformationsteori, som vi i dette projekt ønsker at udbygge.

Projekttitel: Mitochondrial Genome Evolution in Basal Monocotyledons
Bevillingsmodtager: Ole Seberg
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.160.000
Projektbeskrivelse: Ud over arvemasse i cellekernens kromosomer, finder man hos planter to ekstra genomer: ét i plastiderne (=grønkornene) og ét i mitokondrierne. Disse genomer er overraskende forskellige. Mens plastidgenomer er meget homogene, er mitokondriegenomer kendt for deres ustabile, komplicerede struktur, en voldsom størrelsesforskel, og for at antallet af gener mindskes bl.a. ved overflytning til andre genomer, dvs. til kernen. Eksporten af mitokondriegener postuleres endog at foregå mellem arter. Også på andre punkter opfører mitokondriegenomet sig af ukendte årsager usædvanligt, fx er det traditionelle dogme, at proteinsekvensen korresponderer direkte til sekvensen på DNA strengen, ofte brudt. Der er sekvenseret ~2500 mitokondriegenomer hos dyr, men kun ~30 hos planter. Fremskridt inden for sekvenseringsteknologi gør det muligt at sekvensere hele plantemitokondriegenomer med stor effektivitet, og dermed åbnes der nye muligheder for at belyse aspekter af mitokondriegenomets evolution. I dette projekt vil vi især koncentrere os om sekvensering af mitokondriegenomer i plantegruppen Alismatales, som bl.a. indeholder arter som ålegræs og brudelys, idet vi her tidligere har fundet usædvanlige evolutionære forhold i mitokondriegenomet evolution. Sammenlignende studier inden for denne og andre plantegrupper vil derfor kunne give det til dato mest præcise billede af mitokondriegenomers molekylære evolution.

Projekttitel: Modelling the flux of recycled continental crust into the deep mantle: A geochemical study of backarc to arc volcanism in Argentina
Bevillingsmodtager: Paul Martin Holm
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.155.274
Projektbeskrivelse: Det vulkanske område øst for Andesbjergene i Argentina, giver mulighed for at undersøge smelter dannet i kappen over en dybere del af den neddykkende Nazcaplade end vulkanerne i selve Andes. Dermed kan materiale, som er afgivet fra pladen ved modifikation i stor dybde og steget op i den overliggende kappe, studeres gennem de vulkanske bjergarter. Vi ønsker at modellere omfanget af overførsel af materiale fra den kontinentale skorpe til dybt i kappen, hvilket der er specielt gode muligheder for i denne vulkanprovins. Geofysiske undersøgelser viser at afskrabning af det sydamerikanske kontinents skorpe er kraftig i den nordlige del af det undersøgte område og aftager mod syd, hvilket giver yderligere mulighed for at undersøge denne proces, der er foreslået at kunne forklare en stor del af manglende masse af kontinental skorpe på Jorden. Vi vil detaljeret undersøge sammensætningen af basaltiske vulkanske bjergarter med hensyn til sporgrundstoffer og isotopsammensætningen af Sr, Nd, Pb og Hf og de volatile grundstoffer svovl, fluor, chlor og brom i smelteinklusioner i mineralkorn. Derigennem vil vi bestemme art og omfang af materiale, som når dybt ned i kappen. Modellering af denne proces er i fokus internationalt og der er opstået kontroverser, som vi forventer at kunne bidrage til opklaringen af.

Projekttitel: Photometric lab for the Carnivore Evolution and Biodiversity Centre (CBEC)
Bevillingsmodtager: Per Christiansen
Institution: Aalborg Universitet
Bevilget beløb: kr 197.700
Projektbeskrivelse: Traditionel morfologisk-morfometrisk forskning til de forskellige zoologiske discipliner benytter sig af indsamling af opmålte data, og efterfølgende matematisk-statistiske analyser af disse. Dette har været standarden indenfor den morfologiske forskning i over 100 år, men disse metoder kan vises, at have nogle vigtige begrænsninger og komplikationer i data. Der er op igennem 1990erne blevet udviklet langt mere avancerede metoder, der omgår alle de problemer, der kan vises at forefindes hos de traditionelle forskningsmetoder, og disse kaldes for geometrisk-morfometriske teknikker. Herhjemme er de kun meget sparsomt udbredte, men de har bevirket nærmest en revolution i den internationale zoologiske forskning. De opererer med homologe data defineret som homologe fikspunkter på den morfologiske struktur ved hjælp af indsamling af digitale data som 2D (surface analysis) eller 3D (finite element analysis) data enten med digitale kameraer eller særlige apparater til 2D indsamling. Der ønskes støtte til opsætning af et fotometrisk laboratorium, det eneste af sin slags i landet, til brug for evolutionsøkologiske studier af rovdyrs morfologi. 2D laboratoriet skal også varetage behovet for illustrationer i forbindelse med videnskabelige publikationer. Dette laboratorium vil være af stor betydning for det samarbejde, ansøger har med udenlandske kolleger indenfor rovdyrs evolutionsbiologi.

Projekttitel: Structure and interactions of immune-related protein complexes
Bevillingsmodtager: Peter Højrup
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 2.027.520
Projektbeskrivelse: Mange cellulære processer finder sted gennem interaktion af flere proteiner som virker i et kompleks, enten permanent eller midlertidigt. Bestemmelsen af disse komplekser finder som regel sted som et hypotesedrevet forsøg, hvor man leder efter partnere til et givet protein. Vi har udviklet en massespektrometrisk metode til bestemmelse af den rumlige struktur af proteiner og deres interaktion i komplekser. Vi ønsker i den nærværende ansøgning at udvide denne metode til at identificere proteinkomplekser i meget komplekse blandinger uden at være hypotesedrevet dvs uden at kende til nogen af partnerne på forhånd (en proteomics tilgang). Vi vil undersøge de immunvigtige organer brissel og milt, specielt de membranomsluttede organeller som endoplasmatisk reticulum og golgi apparatet. Nye komplekser vil blive oprenset specifikt og undersøgt mht struktur og interaktion. Herudover ønsker vi specifikt at isolere og bestemme strukturen af Peptide Loading Complex (PLC), et af de vigtigske proteinkomplekser i immunsystemet, idet komplekset 'loader' Major Histocompatibility Complex I med peptider for at præsentere disse på celleoverfladen. Her giver det CD8+ immunceller muligheden for at genkende inficerede celler og destruere disse. Selve komponenterne i PLC kendes, men deres præcise interaktion kendes ikke. Løsningen af disse problemer vil en en væsentlig dybere indsigt i de proteiner som indgår i vores adaptive immunforsvar, samt hjælpe til forståelsen af autoimmune sygdomme.

Projekttitel: New Frontiers in Theoretical Physics and Astrophysics
Bevillingsmodtager: Poul Henrik Damgaard
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.080.000
Projektbeskrivelse: Vi undersøger en bred vifte af nye udviklinger indenfor teoretisk fysik og astrofysik. Disse inkluderer beregning af høj-ordens amplituder i QCD med henblik på anvendelse i LHC-relateret fysik, numerisk simulering af accretion disks i astrofysik og opstilling af en komplet teori herfor, komplekse systemer med specielt henblik på turbulens i systemer med rotation, analytiske beregninger for lattige gauge teori, studier af ultrakolde atomer, og kosmologiske beregninger i en kvantefektteoretisk kontekst. Gruppen danner tilsammen rammen for Niels Bohr Internationale Akademi, en nyetableret og central enhed under Niels Bohr Institutet der fokuserer på internationalisering, fra niveau af PhD-studerende, post-docs til gæsteprofessorer. Gruppen ansøger om en basal bevilling til hjælp til dækning af udgifter til afholdelse af lang række af workshops og PhD-skoler, til computerudstyr, invitation af gæsteforskere og rejser.

Projekttitel: Foundations of Reversible Computing (FoRC)
Bevillingsmodtager: Robert Glück
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.049.474
Projektbeskrivelse: Beregninger er normalt irreversible: Hvis x+y giver 8, kan man ikke ud fra dette entydigt bestemme x og y. Alligevel kan mange beregninger udføres reversibelt (f.eks. ved at huske, at x var 5). Dette er en nyttig egenskab: Reversible beregninger er i senere år dukket op i mange forskellige problemstillinger, fra kvantecomputere og kredsløbsdesign til kompressionsalgoritmer og databasebehandling. Imidlertid er reversible beregninger ikke så velforståede som ”almindelige” irreversible beregninger. Dette viser sig ved at de fleste teoretiske resultater om reversibel beregning ikke kan bruges, når der f.eks. skal designes logiske kredsløb eller programmeringssprog i praksis. Det skyldes at teorien indtil nu har handlet om simuleringer af irreversible beregninger, i stedet for at starte med reversibilitet som udgangspunkt. Dette udgør et betydeligt hul i vores viden om, hvad beregning er. De to centrale problemstillinger er (1) Beregnelighed: Hvad kan beregnes reversibelt, og hvad kan ikke? (2) Kompleksitet: Hvad koster det af tid og hukommelse at beregne reversibelt? Formålet med dette internationale grundforskningsprojekt er således at bygge en ny fundamental teori for reversibel beregning der besvarer disse spørgsmål, og derved skabe et solidt udgangspunkt for videre forskning.

Projekttitel: Metal-Directed Glycosylation with Unprotected Carbohydrates
Bevillingsmodtager: Robert Madsen
Institution: Danmarks Tekniske Universitet
Bevilget beløb: kr 2.155.592
Projektbeskrivelse: I projektet vil et nyt koncept blive udviklet til at koble kulhydrater med hinanden. I kemisk henseende er kulhydrater komplicerede molekyler, som betyder, at der i syntesekemi ofte anvendes særlige beskyttelsesgrupper til at blokere de forskellige hydroxygrupper. Traditionel fremstilling af oligosakkarider involverer derfor mange reaktionstrin, hvor de fleste anvendes til at påsætte og fjerne beskyttelsesgrupper. Dette betyder, at oligosakkarider er vanskelige at fremstille, hvilket udgør en væsentlig begrænsning ved studier af kulhydraters biologiske rolle. I projektet vil en ny strategi derfor blive udviklet, hvor kulhydrater kobles ved minimal brug af beskyttelsesgrupper. Princippet bygger på, at en række billige og let tilgængelige metaller danner komplekser med kulhydrater, og ved denne kompleksdannelse enten aktiveres eller blokeres bestemte hydroxygrupper. Komplekserne dannes ved simpel sammenblanding af kulhydrat og metal, og projektet vil udnytte disse komplekser til at dirigere koblinger mellem kulhydrater, således at der ikke skal anvendes særlige beskyttelsesgrupper til at styre disse reaktioner. Herved vil en lang række mindre oligosakkarider blive nemt tilgængelige til biologiske studier eller som byggeblokke til fremstilling af mere komplekse kulhydrater.

Projekttitel: Optical metamaterials using detuned electrical dipoles
Bevillingsmodtager: Sergey Bozhevolnyi
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 2.122.904
Projektbeskrivelse: Projektet drejer sig om teoretiske studier og eksperimentelle undersøgelser af en ny type af metamaterialer, som med fordel kan udnyttes inden for plasmon-baseret nanofotonik: metamaterialer baseret på detunede elektriske dipoler (DED). DED konceptet er inspireret af et af de mest spektakulære fænomener i moderne fysik, dvs. af fænomenet elektromagnetisk induceret gennemsigtighed (EIT), der kan bruges til at øge materiale ulineariteter enormt og til drastisk at bremse bølgeudbredelsen. Det kvantemekaniske billede af EIT er baseret på kvanteinterferens mellem to detunede atomare niveauer, der eliminere absorption netop ved den centrale frekvens. Vores seneste undersøgelser har vist, at lignende effekter også kan realiseres med klassiske optiske systemer ved hjælp af plasmon-baserede detunede elektriske dipoler, som dermed åbner fascinerende perspektiver for at kontrollere udbredelsen af optiske bølger. Forskningsarbejdet vil omfatte undersøgelser af optiske metamateriale konfigurationer baseret på metal nanostrukturer besiddende detunede plasmoniske elektriske-dipol resonanser og plasmoniske resonatorer side-koblet til en bus plasmonisk bølgeleder, udforskning af grundlæggende spørgsmål om dispersionsdesign, herunder polarisationskontrol og nedbremsning af bølgeudbredelsen, samt mulighederne for omgivelsessensorer.

Projekttitel: Regulation of ion transport: The pH-regulatory transporters NHE1 and NBCn1 as models for understanding complex regulatory interactions
Bevillingsmodtager: Stine Helene Falsig Pedersen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 2.159.551
Projektbeskrivelse: Projekt-titel: Regulering af ion transport: De pH-regulerende ion-transportproteiner NHE1 og NBCn1 som modeller for studier af komplekse regulatoriske interaktioner Iontransport er af afgørende betydning for alle cellers funktion, og iontransport-proteiner er derfor præcist kontrolleret af en lang række såkaldte posttranslatoriske reguleringsmekanismer - dvs mekanismer der træder i kraft efter at proteinet er blevet lavet i cellen. Det overordnede formål med dette projekt er at opnå ny viden om to centrale spørgsmål af generel interesse for forståelsen af iontransport, nemlig: (i) hvordan er forskellige former for posttranslationel regulering kausalt forbundet, og (ii) hvad er de molekylære mekanismer, hvorigennem de ændrer transportproteinernes struktur og dermed deres funktion? Projektet kombinerer en bred vifte af cellebiologiske, molekylærbiologiske, og proteinbiologiske metoder til at teste en række specifikke hypoteser om, hvordan transportprotein-struktur og -funktion styres af indbyrdes vekselvirkninger mellem fosforylering og protein- og lipid(dvs fedt)-bindingspartnere. To transportører der er vigtige i stort set alle celler, en natrium-proton exchanger (NHE1) og en natrium-bicarbonat cotransporter (NBCn1), vil blive brugt som modelsystemer, hvilket giver os mulighed for at uddrage generelle principper fra vores resultater. Projektgruppen er international, veletableret, og dens synergistiske ekspertiser gør den særdeles velegnet til at løse de stillede spørgsmål.

Projekttitel: Development and practical application of models for characterization of the surface morphology and electronic properties of nano-structures
Bevillingsmodtager: Sven Mosbæk Tougaard
Institution: Syddansk Universitet
Bevilget beløb: kr 292.320
Projektbeskrivelse: Udvikling og praktisk anvendelse af modeller til karakterisering af nano-strukturers morfologi og elektroniske egenskaber Den teknologiske anvendelse af materialer med en udstrækning af få nano-meter er i de senere år øget betydeligt. For at kunne anvende nano-teknologien effektivt, er det af afgørende betydning at have metoder til hurtigt og nøjagtigt at kunne karakterisere deres kemiske sammensætning og elektriske egenskaber. En række teknikker er baseret på måling af tilbagespredte elektroner eksciteret ved partikel- eller foton-beskydning. Projektgruppen har en ledende international position indenfor dette forskningsfelt og vi har udviklet metoder, der giver en væsentlig forbedret kvantitativ analyse af både den atomare sammensætning og de elektroniske egenskaber af nano-meter tynde strukturer. Vores metoder anvendes i dag i laboratorier i samtlige højteknologiske lande. I dette projekt arbejder vi med videreudvikling af modellerne. Selv om der er et betydeligt element af teoretisk modellering, er projektet også anvendelsesorienteret. Vi fokuserer således på at udvikle teorier for elektrontransport i nanostrukturer, der kan omsættes i brugbare algoritmer til forbedret forståelse af de fysiske processer og i praktisk anvendelige metoder til kvantitativ analyse af atomare strukturer på nanometer skala. Desuden vil vi anvende metoderne til at studere nanostrukturer, der er af højaktuel teknologisk interesse, specielt indenfor polymer- og halvlederteknologi.

Projekttitel: Long-distance sugar transport in trees
Bevillingsmodtager: Tomas Bohr
Institution: Danmarks Tekniske Universitet
Bevilget beløb: kr 2.159.919
Projektbeskrivelse: Planters vækst er betinget af meget effektiv safttransport. I  dette tværfaglige projekt studerer vi det karsystem, det såkaldte phloem, hvori sukker i vandig opløsning transporteres fra produktionsstedet, bladene, til rødderne eller til nye skud. Det har længe været omdiskuteret, hvad der driver disse sukker-strømninger. Siden Münchs arbejde i 30'erne har man vidst, at osmotiske trykforskelle spiller en meget vigtig rolle, men man ved stadig ikke, hvor stor en del af strømningerne, som kan forklares på denne måde. Særlig vanskeligt er det for nåletræerne, som kan blive op til 112 m høje og samtidig har meget snævre phloem-rør, forbundet gennem plader med ganske smalle porer, som endda indeholder et såkaldt endoplasmatisk reticulum, der yderligere blokerer strømningen. Ansøgergruppen har for nylig fundet en kvantitativ og universel støtte til Münchs mekanisme, idet de har vist, at stort set alle planter, helt fra små urter og op 60 m høje træer, har kar-dimensioner der er optimerede mht. osmotisk drevne strømme. Disse argumenter er dog baseret på en meget simplificeret model af planterne, og vi ønsker at studere arkitekturen af karsystemet og modellere væskestrømmen teoretisk og gennem kunstige mikrostrømninger.

Projekttitel: STATISTICS OF SOLAR-SYSTEM-LIKE EXOPLANETS based on microlensing observations
Bevillingsmodtager: Uffe Gråe Jørgensen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: kr 1.753.920
Projektbeskrivelse: Exoplaneter er planeter der kredser omkring andre stjerner end solen. Er de magen til planeterne i vores eget solsystem, eller er vores solsystem noget helt unikt? I århundrede og enda endnu længre tilbage i tiden har man spekuleret på om det vrimler med planeter som Jorden. Til tider har man påstået at Jorden blot var en blandt utallige ligedan i Mælkevejen, og til andre tider har man hældt mere til at tro at vi er noget ganske unikt. Men det har alt sammen været spekulation. Idag står vi lige på tærsklen til at kunne svare på spørgsmålet. Vores forskningsgruppe har spillet en vigtig rolle i at vise at der er omkring 10 milliarder planeter der kunne huse vand og som er kun 5 gange større end Jorden eller større. Men vi ved endnu ikke hvor mange egentlige Jord-størrelse planeter der er. Den teknik vi her søger om støtte til at udvikle og anvende er specielt følsom for planeter præcist som Jorden, og er den eneste metode der vil kunne afsløre hvor almindelige solsystemer som vores eget er. Er vores eget solsystem med Jorden og dens livsbetingelser reglen eller undtagelsen blandt Mælkevejens milliarder af planetsystemer?