Bevillingerne gives inden for rammerne af Det Frie Forskningsråds Opslag E2014 og F2015 og har til formål at give yngre forskere de bedste betingelser for at levere markante forskningsresultater på et højt internationalt niveau.
Bevillingsbreve til de udvalgte samt afslagsbreve vil blive udsendt snarest muligt. Afslag vil indeholde en kortfattet begrundelse, der peger på de væsentligste faglige grunde til, at ansøgningen ikke opnåede bevilling.
Der tages forbehold for trykfejl og eventuelle justeringer.
Projekttitel: The Role of Chaperone-Mediated Autophagy in Tau Protein Pathology
Bevillingsmodtager: Nadia Storm
Institution: Albert Einstein College of Medicin, USA
Bevilget beløb: 1.196.152 kr
Projektbeskrivelse: Biologisk aldring er den største årsag til mange dødelige sygdomme, f.eks. neurodegenerative sygdomme som Alzheimers (AD) og Frontotemporal Demens (FTD). Når organismer ældes svækkes cellernes forsvarsmekanismer, hvilket resulterer i, at cellernes evne til at fjerne akkumulerede proteiner forringes. Tau er et protein, der ofte er fundet akkumuleret i hjerneceller fra patienter, der lider af AD eller FTD. Normale Tau proteiner virker som stabilisatorer omkring cellernes ”skelet”, og har derfor en essentiel funktion. Tau proteinets essentielle funktion medvirker til vigtigheden af, at celler kan forny Tau og dermed vedligeholde dets funktion. Chaperone medieret autophagy (CMA) er en proces, som er fundet ansvarlig for fornyelsen af Tau proteiner, men CMA er desværre en af de cellulære mekanismer, der nedreguleres når vi ældes. I dette studie vil jeg benytte patient celler og mus med modulerbar CMA aktivitet til at undersøge molekylære og cellulære konsekvenser af aldersforårsaget nedregulering af CMA, for mere præcist at forstå hvad der sker når organismer ældes. Yderligere er det min hypotese, at opreguleret aktivitet af CMA kan forhindre, eller i hvert fald udskyde, Tau protein akkumulering (og toksicitet); det er dette studies formål, at teste dette, og kortlægge den eventuelle mekanisme. Dette kan muligvis være et skridt i retningen af at udvikle terapeutiske muligheder mod neurodegenerative sygdomme.
Projekttitel: Structure and mechanism of the bile-salt dependent lipid extrusion pump ABCB4
Bevillingsmodtager: Jeppe Anker Olsen
Institution: ETH Zürich, Schweiz
Bevilget beløb: 1.385.247 kr.
Projektbeskrivelse: Vores cellers eksistens afhænger af at de vedligeholder en membran som beskytter dem imod omverdenen, men cellerne skal også kunne transportere en lang række stoffer henover membranen. I galdevejene i leveren er dette et spørgsmål om liv og død. Høje koncentrationer af galdesalte vil opløse membranen hvis ikke proteinet ABCB4 konstant transporterer fosfolipidet fosfatidylcholin til det yderste membranlag for at modvirke galdesaltenes effekt. På trods af denne vigtige rolle er vores viden meget mangelfuld med hensyn til den molekylære baggrund for lipid transport via ABCB4. I dette project vil mekanismen for ABCB4 blive belyst ved at studere struktur og funktion af isoleret protein. For at hjælpe disse studier på vej vil vi danne ’nanobodies’, molekyler som kan stabilisere proteinet i en bestemt konformation. Ud fra dette vil vi danne et tredimensionelt billede af det stabiliserede protein ved hjælp af røntgenkrystallografi, en teknik der kan ""tage billeder af molekyler."" Dette kræver dog som regel at molekylerne er stabile. Forståelsen af denne struktur vil blive støttet af sideløbende mekanistiske studier. Viden om struktur og funktion af ABCB4 vil kaste lys over en essentiel cellebiologisk proces og vil bidrage til forståelsen af sygdomme hvor denne proces er i ubalance.
Projekttitel: Pursuit of Strong Magnetic Exchange and Large Magnetic Anisotropy in Compounds of the f-elements
Bevillingsmodtager: Katie Meihaus
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: 1.828.800 kr. / (Har efterfølgende frasagt sig bevillingen)
Projektbeskrivelse: Within the last two decades, new classes of low-dimensional structures have been found to show magnetic hysteresis at very low temperatures, a property that has kindled interest in their use as bits in high-density information storage. Hysteresis temperatures remain below 20 K for such systems, however, thus their study is currently of more fundamental than practical interest, and a major challenge is to rationally enhance hysteresis temperatures. Toward this goal, uranium has recently attracted interest due to its unique electronic properties, though only a few systems have been studied and these are not well understood. The proposed research will target novel uranium structures to elucidate magnetic interactions involving this metal and to better understand its inherent magnetic properties. The structures will consist of single uranium centers coordinated by bulky organic groups, and multiple uranium centers bridged to other metals, such as iron, via small molecules. Characterization using a variety of spectroscopic methods will elucidate the relationship between electronic structure, magnetic interactions, and resultant magnetic properties. These efforts will afford a deeper understanding of the magnetic properties of uranium and provide access to improved materials with higher hysteresis temperatures.
Projekttitel: Program Logics for Relaxed Memory Models
Bevillingsmodtager: Kasper Svendsen
Institution: University of Cambridge, UK / Aarhus Universitet
Bevilget beløb: 1.823.032 kr.
Projektbeskrivelse: Det er overraskende svært at sikre at software fungerer korrekt. Dette er især tilfældet for parallelle programmer, der består af flere beregninger, som udføres samtidigt og kommunikerer med hinanden, for at løse en fælles opgave. For at forbedre ydeevnen, udfører moderne processorer en række optimeringer, der gør det svært, selv for eksperter at sikre at disse beregninger kommunikerer korrekt med hinanden. Det har længe været et mål indenfor datalogi at sikre korrektheden af software ved formelt at specificere den ønskede opførsel og bevise at programmet opfylder en specifikation. Indenfor de seneste 10 år har separations logik vist sig som en lovende teknik til at specificere og bevise parallelle programmer. Men eksisterende separations logikker er alle baseret på idealiserede hukommelsesmodeller, der ikke inkluderer de optimeringer som udføres af moderne processorer. Formålet med dette forskningsprojekt er (1) at udvikle programlogikker for sprog med realistiske hukommelsesmodeller og (2) afprøve disse logikker til at verificere udfordrende og vigtige programmer. Projektet udføres som en 2-årig postdoc hos Peter Sewell fra University of Cambridge og kombinerer min ekspertise med programlogikker og Peter Sewell's viden om hukommelsesmodeller.
Projekttitel: The influence of metabolic rate plasticity on animal behaviour and performance in a changing environment
Bevillingsmodtager: Tommy Norin Andersen
Institution: University of Glasgow, UK
Bevilget beløb: 1.485.120 kr.
Projektbeskrivelse: Ligesom vi mennesker varierer i vores stofskifte, og dermed mængden af den mad vi har behov for at spise, så gør fisk og andre dyr det samme. Der er faktisk op til en 3-folds variation i stofskiftet imellem fisk af samme art. Denne individuelle variation er med til at styre fiskenes adfærd og deres vækst. Ny forskning af Tommy Norin, som opnåede sin ph.d.-grad ved Aarhus Universitet i 2014, har dog vist, at de enkelte fisk ikke kun varierer i deres overordnede stofskifte, de varierer også i deres kapacitet til at justere stofskiftet, hvis det miljø de befinder sig i ændres. I dette projekt undersøger Tommy derfor, hvad denne stofskifte-fleksibilitet betyder for fisks evne til samtidigt at justere deres adfærd og vækst, hvis de bliver udsat for ufavorable ændringer i deres miljø, såsom høje temperaturer og lave iltforhold. Dette er især relevant i den nuværende klimaforandringsepoke, hvor udledning af drivhusgasser fører til forhøjede temperaturer, og udledning af næringsstoffer fra f.eks. landbruget fører til iltsvind i en række forskellige vandmiljøer. Projektet udføres ved University of Glasgow i Skotland, under finansiering af Det Frie Forskningsråd | Natur og Univers, og vil bidrage til vores viden om, hvordan diversitet indenfor dyrepopulationer kan føre til vindere og tabere i en miljømæssig usikker fremtid.
Projekttitel: Biogeographical variation in species interaction networks
Bevillingsmodtager: Daniel Carstensen
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: 1.811.427 kr.
Projektbeskrivelse: Sameksistens af organismer medfører interaktioner imellem dem, ofte med enten negative eller positive konsekvenser. Sådanne interaktioner er allestedsnærværende i økologiske samfund og danner komplekse netværk, som forbinder organismer i en enorm mangfoldighed af effekter og processer. Studier af sådanne netværk afslører, at økologiske samfund har egenskaber i sin helhed, som vi ikke ville kunne beskrive, hvis vi studerede hver art eller interaktion enkeltvis. For at studere sådanne netværk på stor skala, f.eks. på tværs af kontinenter, foreslår jeg at bruge nye teknikker til at udlede interaktioner fra viden om arters sameksistens og grundlæggende karaktertræk. Nyeste fremskridt viser, at ved hjælp af et sæt karaktertræk for arter i økologiske samfund, kan vi forudsige de mulige interaktioner mellem dem. Det betyder, at hvis vi har et sæt af sameksisterende arter, og viden om deres grundlæggende karaktertræk, kan vi i høj grad beskrive de mulige interaktioner inden for dette sæt af arter. Yderligere fremskridt indenfor sådanne metoder muliggør undersøgelse af biogeografiske variationer i netværk og af interaktioner mellem arter på tværs af biogeografiske skalaer.
Projekttitel: Overcoming the computational barrier of predicting accurate binding energies with fragment-based methods
Bevillingsmodtager: Casper Steinmann Svendsen
Institution: University of Bristol, UK / Syddansk Universitet
Bevilget beløb: 2.010.816 kr.
Projektbeskrivelse: Bakteriel resistens overfor antibiotika er et stigende problem i verdenen. Den bakterielle resistens opstår fordi bakterier producerer enzymer, de såkaldte beta-lactamaser, der nedbryder antibiotika såsom penicillin. Hvis vi skal gøre os håb om at kunne designe nye og bedre antibiotika, der ikke bliver nedbrudt af beta-lactamase, så vi stadigvæk kan behandle syge imod bakterielle infektioner, er det nødvendigt at vi kender mekanismen for hvordan penicillin (og andre lignende molekyler) binder til beta-lactamase. Hvis vi kender mekanismen bag, kan vi intelligent designe nye molekyler der ikke bliver nedbrudt. Dette projekt søger at bestemme, baseret på avancerede computermodeller og beregninger, hvordan mekanismen bag bindingen fungerer. Det er stadigvæk et åbnet spørgsmål. For at gøre disse beregninger mulige kræver det computermodeller som er yderst præcise, men som kan anvendes til mange tusinde beregninger på store biomolekylære systemer. I dette projekt formuleres og anvendes en fragment-baseret metode der opfylder netop disse krav. Hermed vil det være muligt at anvende meget korrekte metoder til nøjagtig bestemmelse af hvordan beta-lactamase binder eksempelvis pencillin i forhold til andre lignende molekyler.
Projekttitel: The internal dynamics of stars: high-precision depth-dependent asteroseismology with SONG
Bevillingsmodtager: Mikkel Nørup Lund
Institution: University of Birmingham, UK / Aarhus Universitet
Bevilget beløb: 1.721.798 kr.
Projektbeskrivelse: Projektet omhandler udviklingen af en ny metode: ""dybde-afhængig asteroseismologi"". I asteroseismologi studerer man stjernerne ved enten at analysere variationer i lyset af stjernen eller bevægelsen af overfladen fra lydbølger inden i stjernen. I de seneste år har asteroseismologi været drevet af observationer af lysvariationerne fra satelliter, fx NASAs Kepler Satellit. Et problem her er dog, at stjernerne producerer en masse støj i lysvariationerne fra konvektion i deres ydre lag. Dette medfører at stjernesvingninger med meget lav frekvens er utroligt svære at observere. Det er dog netop disse, som er ekstra vigtige, da de giver gode restriktioner på modeller for stjerneudvikling, og for hvordan stjernen roterer. Observationer i hastighed kan til dels løse problemet - her er stjernen ikke nær så støjende. Til projektet vil hastighedsobservationer fra det nyopstartede danske teleskopnetværk SONG og det eksisterende britiske netværk BiSON benyttes. Yderligere vinding kan opnås fra observationer lavet i hastighed ved at udnytte, at man kan isolere forskellige dybder i stjernen - det primære fokus i projektet. Over forskellige dybder vil svingningerne i høj grad være koherente - det vil signalet fra konvektionen ikke. Ved at kombinere data fra forskellige dybder styrkes signalet fra svingningerne, mens støjen fra konvektion sænkes. Derved kan svingninger med lav frekvens detekteres, og vi kan forbedre vores viden om stjerner og teste vores forståelse af stjerneudvikling.
Projekttitel: Cooperative Transition Metal Catalysis in the Synthesis of Enantiomerically Enriched Amines and Anilines
Bevillingsmodtager: Stig Pagh Düring Friis
Institution: Massachusetts Institute of Technology, USA / Aarhus Universitet
Bevilget beløb: 2.088.288 kr.
Projektbeskrivelse: Dette forskningsprojekt er centeret om opbygningen og dannelsen af komplekse organiske molekyler som udgør langt størstedelen af de stoffer vi i dag bruger til at behandle sygdomme og beskytte landbrugets afgrøder. Når kemikere skal syntetisere disse stoffer anvendes der typisk en eller flere separate katalytiske processer, ofte i form af en overgangsmetalkatalyseret transformation. Dette er da også blevet anerkendt med tre Nobel-priser alene i dette årtusinde. Jeg vil i dette projekt arbejde med at kombinere flere katalytiske processer, som anvender overgangsmetaller, i en overordnet transformation. Et område indenfor kemiske syntese, kaldet kooperativ katalyse, som har et stor uudnyttet potentiale i forbindelse med frembringelsen af molekylær kompleksitet på en simple og effektiv måde, under dannelsen af en minimal mængde kemisk affald. Mere specifikt vil jeg studere kombinationen af en ruthenium-katalyseret recemisering af alfa-chirale aminer og en stereoselektiv palladium-katalyseret krydskobling af aryl halider og alfa-chirale aminer. En reaktion der er valgt på baggrund af den store forekomst af aminer/aniliner og chirale centre i moderne biologisk aktive stoffer, som for eksempel medikamenter til behandling af forhøjet kolesterol, psykiske sygdomme og ikke mindst kræft. Potentielt kan dette forskningsprojekt dermed ikke alene give os ny viden om kooperativ katalyse, men også være med til at gøre udviklingen og syntesen af medicinsk aktive stoffer mere effektiv.
Projekttitel: From craton to shelf: What controls the geodynamic evolution of wide continental shelves?
Bevillingsmodtager: Alexey Shulgin
Institution: Københavns Universitet
Bevilget beløb: 1.874.234 kr.
Projektbeskrivelse: Hvilke faktorer kontrollerer den geodynamiske udvikling fra stabil, kratonisk litosfære til kontinentale marginer under havniveau? Kontinentale marginer består af kontinental litosfære, som er sunket ned til nogle få hundrede meter under havniveau. Barentshavets margin er usædvanlig bred med en bredde på omkring 1500 km i forhold til andre marginers ca. 200 km. Denne margin indeholder endvidere et af de dybeste (16-20 km) sedimentære bassiner i verden, og den er i øjeblikket genstand for regionale og lokale geofysiske undersøgelser pga. dens hydrocarbon-potentiale. På trods af dette, er marginens overordnede geologisk-tektoniske udvikling stort set ukendt. I dette projekt vil jeg undersøge følgende basale videnskabelige spørgsmål: • Hvordan kan mere end 1 milliard år gammel kratonisk litosfære udvikle sig til en kontinental margin under havniveau, selv om den som normalt vil være stabil selv på geologisk tidskala og have en overflade adskillige hundrede meter over havniveau? • Hvilke faktorer kontrollerer indsynkningen af litosfæren på kraton-skala? • Hvilken sammenhæng er der mellem heterogenitet i den subkontinentale kappe og skorpe, og hvordan påvirker heterogeniteten udviklingen af den kontinentale margin? Dette projekt er baseret på multidisciplinær analyse af geofysiske (seismiske og gravimetriske) data komplementeret med petrologiske data.
Projekttitel: Physics and Mathematics of Scattering Amplitudes
Bevillingsmodtager: Mads Søgaard
Institution: Stanford University, USA
Bevilget beløb: 1.353.999 kr.
Projektbeskrivelse: Naturens fundamentale love og vekselvirkninger studeres ved partikelkollisioner ved meget høje energier og hastigheder nær lysets. Verdens største partikelaccelerator er CERN Large Hadron Collider (LHC), hvor man i 2012 opdagede den berømte Higgs-partikel. Den overvældende mængde af data som indsamles ved LHC tillader nu fysikere at stille skarpt på de store uløste gåder. Udfaldet af partikelkollisionerne kan forudsiges teoretisk ud fra såkaldte spredningsamplituder, som beregnes i kvantefeltteorier. Den stærke kernekraft også kaldet QCD er et eksempel på en kvantefeltteori. LHC-æraen i eksperimentel partikelfysik rejser et akut behov for sådanne præcise teoretiske forudsigelser, idet en gennemgribende forståelse af baggrundsprocesserne i Standard Modellen er en forudsætning for at kunne opdage ny fysik. Desværre har det i adskillige årtier vist sig at være ekstremt svært at beregne spredningsamplituder for fænomenologisk relevante processer, på trods af at resultaterne oftest viser sig at være overraskende simple. Dette projekt har til formål at udvikle nye analytiske metoder til beregning af spredningsamplituder til LHC-programmet. Ved at identificere og udnytte skjulte symmetrier samt anvende moderne matematik herunder algebraisk geometri har vi mulighed for at skabe gennembrud, som kan føre til en langt dybere indsigt i kvantefeltteorier og inden for en kort årrække være afgørende for LHC.
Projekttitel: Elucidation of the role of Factor XIII-A in human macrophages.
Bevillingsmodtager: Camilla Lund Nikolajsen
Institution: University of Oxford, UK / Aarhus Universitet
Bevilget beløb: 1.792.516 kr. / (Har efterfølgende frasagt sig bevillingen)
Projektbeskrivelse: Immunsystemet spiller en vigtig biologisk rolle i bekæmpelsen af infektioner. Under en infektion skal immunsystemet genkende bakterier og virus som fremmede elementer i kroppen og derefter udrydde dem. Under graviditeten opstår en unik situation, hvor immunsystemet på den ene side skal bevare evnen til at bekæmpe infektioner, på den anden side må immunsystemet ikke reagere på tilstedeværelsen af fosteret, der egentlig udgør et fremmed element. En central gruppe af immunsystemets celler kaldes for makrofager. Makrofager er vigtige koordinatorer af immunsystemets reaktion på en infektion. I moderkagen findes en bestemt type makrofager. Disse makrofager er med til at nedregulere aktiviteten af immunsystemet under graviditeten og hjælper hermed til at beskytte fosteret. Under graviditetskomplikationer, derimod, akkumulerer disse makrofager og bidrager til dannelsen af en skadelig betændelsestilstand, der kan lede til dødsfødsler. Med dette forskningsprojekt ønsker vi at kortlægge protein aktiviteter og protein interaktioner i makrofager fra moderkagen, der kan have betydning for funktionen af disse celler. Projektet forventes at give et vigtigt indblik i, hvordan makrofagernes funktioner bidrager til både den normale graviditet og graviditetskomplikationer.