Ruim 6 miljoen euro voor vernieuwend en urgent onderzoek via ENW-KLEIN

3 oktober 2019

Het Bestuur van het NWO-domein Exacte en Natuurwetenschappen heeft 18 aanvragen in de Open Competitie ENW-KLEIN gehonoreerd. De onderwerpen variëren van de studie naar de werking van DNA-reparatiemachines tot onderzoek naar de wisselwerking van tijd en geheugen van een quantumcomputer. KLEIN-subsidies zijn bedoeld voor vernieuwend, fundamenteel onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie.

Verdeling KLEIN-subsidies

Er zijn drie categorieën KLEIN-subsidies: KLEIN-1 (1 wetenschappelijke positie), KLEIN-2 (2 wetenschappelijke posities in samenwerking) en KLEIN-0 (investeringen). In dit tweede KLEIN-pakket zijn in totaal 60 aanvragen behandeld, waarvan 37 KLEIN-1, 13 KLEIN-2, 1 KLEIN-0 en 9 KLEIN-1 aanvragen met voorkeursbehandeling. Het bestuur besloot de 17 hoogst geprioriteerde aanvragen te honoreren en additioneel 1 aanvraag via voorkeursbehandeling. In totaal honoreert ENW 2 KLEIN-2 aanvragen en 16 KLEIN-1 aanvragen waarvan 5 met aangevraagde voorkeursbehandeling. Het bestuur stelde de voorkeursbehandeling in om het verwerven van middelen voor startende onderzoekers te vereenvoudigen.

De volgende aanvragen zijn gehonoreerd (in alfabetische volgorde van auteur):

Targeting the neurons that drive overconsumption in obesity/De neuronen die leiden tot te veel eten in obesitas
Prof. dr. R.A.H. Adan (UU)
Van de specifieke populaties neuronen die eetgedrag stimuleren, weten we niet welke een rol spelen bij overconsumptie bij obesitas. In dit project richten wij ons op neuronen in de laterale hypothalamus, een hersengebied betrokken bij het aansturen van eten. We bestuderen hoe deze neuronen veranderen bij obesitas en of manipulatie van deze neuronen er voor kan zorgen dat je niet meer dik wordt als je wordt blootgesteld aan een omgeving met vet- en suikerrijk voedsel. Dit inzicht is nodig voor de ontwikkeling van nieuwe strategieën om obesitas te behandelen.

Stem cell differentiation programs in the regenerative flatworm Macrostomum lignano
Prof. dr. E. Berezikov (RUG)
Nieuwe cellen worden gevormd door differentiatie van stamcellen in gespecialiseerde cellen. Hoe differentiatie geregeld wordt, is nog steeds onvoldoende begrepen. De platworm Macrostomum lignano is een geschikt model om dit te bestuderen door de constante aanwezigheid van differentiatie tijdens homeostase en regeneratie. Dankzij het transparante lichaam kunnen we transgene wormen maken om specifieke celtypes te visualiseren met een fluorescente kleur. Deze cellen kunnen ook geïsoleerd en in detail gekarakteriseerd worden. Door te focussen op cellen die opeenvolgende stappen van differentiatie voorstellen, kunnen we inzicht krijgen in de regulatie van differentiatie.

Keeping the peace at the mucosal surface. How does host immunity control bad bugs? Voorkomen van uitgroei van slechte darmbacteriën; lessen uit de natuur
Dr. S. Brugman (WUR)
Darmbacteriën zijn belangrijk voor onze gezondheid. Verstoringen in de darmbacterie-samenstelling kunnen leiden tot ziekten zoals chronische darmontstekingen. Doordat het afweersysteem niet goed werkt kunnen bepaalde bacteriën (pathobionten) toenemen in aantal en ziekte veroorzaken. In dit onderzoek bestuderen we dit in zebravissen. In de zebravis kunnen we de cellen van het afweersysteem en de darmbacteriën zeer goed controleren en zo analyseren welke mechanismen een rol spelen bij het beheersen van 'slechte' bacteriën. Als we snappen hoe het afweersysteem deze pathobionten beheerst, kunnen we die kennis gebruiken om bij verstoorde darmbacterie-samenstelling het evenwicht te herstellen zonder antibiotica te gebruiken.

Accurate gas dynamics of distant galaxies: resolving the controversies
Prof. dr. F. Fraternali (RUG)
Het heelal bevat miljarden melkwegstelsels zoals onze Melkweg; hoe deze melkwegstelsels zijn ontstaan is nog steeds onduidelijk. Wat is de rol van de "donkere materie", materie die niet direct kan worden gezien? In dit onderzoek worden nieuwe telescopen gebruikt die sterrenstelsels kunnen waarnemen op grote afstand. Verder weg betekent dat deze stelsels vroeg in het ontstaan van het heelal gevormd zijn. Door de stromingen van het gas in deze jonge, en in oudere melkwegstelsels te bestuderen kan met behulp van een nieuwe, nauwkeurige techniek, ontwikkeld in mijn onderzoeksgroep, de hoeveelheid donkere materie in verschillende ontwikkelingsstadia van melkwegstelsels eenduidig worden afgeleid.

Macrocyclic inhibitors of protein-protein interactions combining peptidic and small-molecular fragments
Dr. S. Hennig (VU)
Eiwitten spelen een belangrijke rol in de cellen van ieder organisme. Ze zijn onderdeel van een complex netwerk van eiwit interacties die, wanneer uit balans, kan resulteren in neurodegeneratieve ziektes of verschillende vormen van kanker. Modulatoren van eiwit interacties zijn essentieel voor het oplossen van dit soort onevenwichtigheden en kan leiden tot nieuwe medicijnen. In dit project zal ik de kracht van klassieke chemische werkzame stoffen combineren met de voordelen van eiwit geïnspireerde peptide moleculen. Dit zal chimere verbindingen genereren die biologische doelwitten kunnen aanpakken die tot dusver nog niet toegankelijk waren.

Cleaving like a Pro: PPEP (Pro-Pro endopeptidase)-regulated processes in Clostridiodes difficile
Dr. ing. P.J. Hensbergen (LUMC)
Clostridioides difficile, een bacterie die darminfecties veroorzaakt, scheidt een enzym uit (PPEP-1) dat verspreiding van de bacterie reguleert. Hiervoor knipt het oppervlakte-eiwitten, die nodig zijn voor aanhechting, los van de bacterie. Echter, van één van deze oppervlakte-eiwitten weten we niet precies waaraan het bindt. In andere bacteriën komen ook PPEPs voor maar hun activiteit is iets anders. Zelfs C. difficile heeft een tweede PPEP, maar de functie hiervan is onbekend. In dit project willen wij de PPEP-gereguleerde processen in C. difficile verder ontrafelen en de activiteit van verschillende PPEPs beter leren begrijpen.

Temporal control of chromatin factor binding during in vivo cell differentiation
Prof. dr. S.J.L. van den Heuvel (UU)
Tijdens de ontwikkeling van mens en dier zullen de meeste lichaamscellen stoppen met delen en volledig specialiseren. Dat het stoppen van celdeling samengaat met differentiatie is essentieel voor de vorming van weefsels en organen, en voorkomt dat kanker ontstaat (tumor suppressie). Welke moleculaire mechanismen verantwoordelijk zijn voor deze koppeling is binnen levende systemen nog niet bekend. Het beschreven onderzoek gaat gebruik maken van een eenvoudig diermodel om te ontrafelen hoe belangrijke tumor-suppressor eiwitten de celdeling afzetten en tegelijkertijd differentiatie stimuleren. Daarbij zal worden bepaald wanneer en waar deze eiwitten binden aan het DNA, en hoe dit de celdeling regelt.

The MAP7 family – understanding the MAPs for neuronal transport
Prof. dr. C.C. Hoogenraad (UU)
Onze hersenen bestaan uit miljarden zenuwcellen die met elkaar verbonden zijn. Zenuwcellen gebruiken gespecialiseerde uitlopers om signalen naar elkaar te versturen of te ontvangen. Om deze specialistische taken uit te kunnen voeren worden alle benodigde componenten in de uitlopers getransporteerd door kleine motortjes die over een netwerk van microtubuli lopen; de snelwegen van de cel. Deze transport wordt verder gereguleerd door eiwitten die aan de microtubuli binden en de motortjes beïnvloeden. In dit onderzoek gaan we uitzoeken hoe de MAP7 eiwitten de transport in zenuwcellen stimuleert en hoe dit bijdraagt aan de ontwikkeling van zenuwcellen.

Quantum time-space tradeoff lower bounds
Dr. S. Jeffery (CWI)
Om optimaal gebruik te kunnen maken van quantumcomputers, moeten wij zowel hun mogelijkheden als hun limieten begrijpen. Voor veel problemen weten we hoeveel tijd een quantumcomputer nodig heeft om het probleem op te lossen, maar de snelste methoden gebruiken veel geheugen en de methoden die het minst geheugen gebruiken, gebruiken veel tijd. Kunnen we algoritmes vinden die tegelijkertijd optimaal snel zijn en optimaal geheugengebruik hebben, of is een compromis altijd nodig? Onderzoekers zullen nieuwe technieken ontwikkelen om inzicht te krijgen in de wisselwerking tussen de tijd en het geheugen dat een quantumcomputer nodig heeft om computationele problemen op te lossen.

Seminal fluid dynamics: embracing variation from individuals to species
Dr. J.M. Koene (VU)
Naast sperma, bevat een ejaculaat een complexe samenstelling van substanties, meest prominent zijn seminale vloeistof peptiden. Deze eiwitten brengen drastische veranderingen teweeg, zoals stimulering van eileg of afremming van paring met andere partners. Deze behoren tot de snelst evoluerende eiwitten en ons doel is de achterliggende reden hiervoor te identificeren. We maken hierbij gebruik van hermafrodieten omdat alleen zo onderscheid kan worden gemaakt tussen competerende hypothesen. Door genoom-, transcriptoom- en proteoom-diversiteit binnen en tussen soorten in kaart te brengen, kunnen we deze vraag zowel op micro- als macro-evolutionair niveau beantwoorden, en tevens nieuwe bestrijdingsmogelijkheden van deze pestsoorten identificeren.

State estimation for spatio-temporal point processes with applications to criminology.
Prof. dr. M.N.M. van Lieshout (CWI)
Bij informatie-gestuurd politiewerk probeert men te voorspellen waar en wanneer misdrijven zoals woninginbraken zouden kunnen plaatsvinden teneinde zo mogelijk in te grijpen. Hiervoor zijn betrouwbare wiskundige modellen nodig. Het zogenaamde ETAS-model dat in Californië, de koploper op dit gebied, wordt gebruikt, definieert een puntproces in tijd en ruimte door middel van een stochastische intensiteit die buurtgebonden informatie combineert met een samenklontering van misdrijven in de tijd (het 'besmettings'- of 'near repeat'-effect). Op basis van aangiftes worden vervolgens de modelparameters geschat en gebruikt om een risicokaart te maken die laat zien waar en wanneer er een verhoogd risico is en het dus zinvol is om extra politiecapaciteit in te zetten. Een complicatie die niet is meegenomen in dit model is dat vaak onbekend is wanneer een woninginbraak precies heeft plaatsgevonden, bijvoorbeeld vanwege vakantie van de bewoners. Bovendien is het ook interessant om te weten welke misdaden door dezelfde daders zijn gepleegd. Dit soort niet waarneembare informatie wordt latent genoemd. Het doel van ons onderzoeksvoorstel is om deze latente informatie te reconstrureren op basis van de waarnemingen en te gebruiken om de modelvoorspellingen te verbeteren.

Deciphering the biochemical basis of transcription-coupled DNA repair/ DNA reparatie tijdens transcriptie onder de biochemische loep
Dr. M.S. Luijsterburg (LUMC)
Eiwitmachines die de DNA code aflezen kunnen frontaal botsen op beschadigingen in het DNA. Het opruimen van deze beschadigen gebeurt via de gecoördineerde opbouw van DNA reparatie-machines. De onderzoekers bestuderen met een combinatie van geavanceerde genetische en biochemische analyses hoe deze reparatiemachines worden opgebouwd en hun werk doen.

Towards a mathematical theory of functions of random distributions
Dr. W.M. Ruszel/ Dr. A. Cipriani (TUD/TUD)
Universaliteitsklassen worden gebruikt in de natuurwetenschappen om verschillende modellen voor microscopisch gedrag te classificeren naar hun macroscopisch gedrag. Een van de doelen van dit voorstel is om nieuwe klassen te identificeren voor gegeneraliseerde stochastische distributies. Deze objecten zijn zeer irregulier. Toch kunnen we deze bestuderen door ze constructief te benaderen door discrete rooster modellen, waarna we de discretisatie afstand van het rooster naar nul laten gaan. We bestuderen naast modellen in Euclidische ruimten ook modellen op compacte Riemannse variëteiten. Onze constructie heeft verder implicaties voor de studie van stochastische partiële differentiaalvergelijkingen en logaritmische conforme velden theorie.

Where do we lose potential in perovskite solar cells?
Dr. Ir. T.J. Savenije/ Dr. B. Ehrler (TUD/AMOLF)
Zonnecellen zijn essentieel voor de transitie naar een duurzame energievoorziening. De efficiëntie van zonnecellen op basis van perovskieten is in afgelopen jaren enorm toegenomen en zijn nu vergelijkbaar met bestaande technologieën, zoals multi-kristallijn silicium. In dit project zullen we een speciaal soort perovskiet zonnecel ontwikkelen waarbij de elektrische contacten aan een zijde zijn aangebracht. Vervolgens gaan we met microscopische, optische en elektrische technieken deze cellen bestuderen om zo de verlies mechanismes in kaart te brengen. Vervolgens gaan we methodes ontwikkelen om deze verliezen te elimineren om uiteindelijk de efficiëntie van perovskiet zonnecellen verder te verbeteren.

Packaging and accessing DNA molecules/ Toegang krijgen naar verpakt DNA
Prof. dr. H. Schiessel (UL)
Onze DNA-moleculen worden door eiwitten verpakt in compacte structuren. Het doel van dit project is om te begrijpen hoe moderne technieken voor genbewerking desalniettemin toegang krijgen tot hun doelwit op het DNA.

Backward Lagrangian Tracking of the Patchiness of Oceanic Nutrients in a Turbulent Ocean
Dr. E. van Sebille (UU)
Fytoplankton is de basis van het oceaanleven en absorbeert CO2 uit de atmosfeer, waardoor klimaatverandering wordt getemperd. Om te groeien hebben fytoplankton licht en voedingsstoffen nodig. Echter, het is onbekend waar die voedingsstoffen vandaan komen, waardoor het onduidelijk is hoe gevoelig fytoplankton groei is voor veranderingen in de oceaan. Daarom gaan oceanografen simuleren hoe oceaanstromingen de voedingsstoffen transporteren. Hiervoor gaan ze voor het eerst een geavanceerde wiskundige techniek om turbulentie te simuleren implementeren in een oceaanmodel. Zo begrijpen ze hoe kleinschalige variaties in hoeveelheden voedingsstoffen leiden tot complexe patronen in de distributie van fytoplankton.

Molecular drivers of extracellular vesicle-mediated intercellular RNA transfer
Dr. P. Vader (UMC Utrecht)
Cellen in het menselijk lichaam wisselen informatie, waaronder genetisch materiaal, uit via kleine membraanblaasjes. Deze blaasjes hebben belangrijke functies in gezonde mensen, maar kunnen ook bijdragen aan de progressie van ziektes zoals kanker. In dit project wordt onderzocht hoe de blaasjes hun genetisch materiaal in andere cellen afleveren en welke eiwitten op het oppervlak van de blaasjes hierbij betrokken zijn.

Synchronized, stochastic transcription factor dynamics during insulin-mediated stress response in C. elegans.
Dr. J.S. van Zon (AMOLF)
Als levende organismen aan stress worden blootgesteld, moeten zij de juiste genen aanzetten om te overleven. In de nematode worm C. elegans is het insuline-signaalnetwerk verantwoordelijk voor de reactie op heel verschillende soorten stress, zoals voedselgebrek en hoge temperatuur. Wij gebruiken geavanceerde microscopie om te begrijpen waarom een eiwit in dit signaalnetwerk, DAF-16/FoxO1, onder constante stress willekeurig oscilleert tussen het cytoplasma en de celkern, waar het stress-specifieke genen aanzet. Wij willen onderzoeken of de dynamica van deze oscillaties informatie doorgeeft over de sterkte en soort van stress en door welk mechanisme deze oscillaties binnen het lichaam zo sterk gesynchroniseerd zijn.

Over NWO Open Competitie ENW - KLEIN

KLEIN-subsidies zijn bedoeld voor het uitvoeren van nieuwsgierigheidsgedreven, ongebonden fundamenteel onderzoek van hoge kwaliteit en/of wetenschappelijke urgentie. De KLEIN-subsidie biedt onderzoekers de mogelijkheid om creatieve, risicovolle ideeën uit te werken en wetenschappelijke vernieuwingen tot stand te brengen die de basis kunnen vormen voor de onderzoeksthema’s van de toekomst. Er zijn drie categorieën KLEIN-subsidies: KLEIN-1 (1 wetenschappelijke positie), KLEIN-2 (2 wetenschappelijke posities in samenwerking) en KLEIN-0 (investeringen) die in onderlinge competitie beoordeeld worden. Om het verwerven van middelen voor startende onderzoekers (nieuwe vaste-stafleden en tenure trackers) te vereenvoudigen, kunnen zij eenmalig aanspraak maken op een voorkeursbehandeling. Dit geldt alleen voor KLEIN-1 aanvragen.

U kunt doorlopend aanvragen indienen binnen de NWO Open Competitie ENW-KLEIN.

Contact

Voor meer informatie over de NWO Open Competitie ENW-KLEIN kunt u contact opnemen met Margot Snel, enw-klein@nwo.nl, 070 344 07 58.

Bron: NWO