Kémiai molekulákból hat év alatt életet teremthetnek
Szathmáry Eörs evolúcióbiológus, az MTA rendes tagja három külföldi kutatótársával azt vállalta az Európai Kutatási Tanács legrangosabb pályázatának elnyerésével, hogy kémiai molekulákból kiindulva hat év alatt életet teremtenek a laboratóriumban. Ez a MiniLife projekt, amelynek sikere esetén egy tápoldattal teli tartályban mikroszkopikus golyócskák úszkálnak, növekednek és osztódnak majd.
A földi élet keletkezésének megértése a biokémia és az evolúcióbiológia talán legnagyobb nyitott kérdése. Rengeteg elméletet alkottak már a témában, azonban a válasz mindeddig nem született meg.
Szathmáry Eörs akadémikus, evolúcióbiológus, aki maga is sokat foglalkozott ezzel a problémával, arra jutott, hogy ennél egy még alapvetőbb kérdésre sem tudjuk a választ: egyáltalán hogyan jöhet létre élettelen anyagokból élő? Ugyanis valódi, szerves életet szintén nem volt még képes senki létrehozni földi kutatólaboratóriumban. Szathmáry három kutatótársával, Sijbren Otto és Gonen Ashkenasy vegyészekkel, valamint Andrew Griffiths molekuláris biológussal úgy gondolta, ez a feladat a mai tudásunk birtokában már megoldható lehet. Az Európai Kutatási Tanács pedig osztotta ezt az optimizmust, ugyanis e projektjükkel a kutatók elnyerték a hatéves időtartamra tízmillió eurót jelentő Synergy Grant támogatást.
A munka alapjául egy magyar kémikus, Gánti Tibor több mint fél évszázados, korát jócskán meghaladó elmélete szolgál, mely három, az élethez feltétlenül szükséges összetevőt ír le. Elmélete szerint az élőlényeknek mindenképpen rendelkezniük kell egy anyagcseréért felelős rendszerrel, egy információtároló és -másoló rendszerrel, valamint egy határfelülettel, amely elválasztja az élőlényt a környezetétől.
A három rendszert bonyolult kémiai folyamatok kötik össze egymással, melyek közös jellemzője, hogy segítik önmaguk és egymás működését, szakszóval autokatalitikus folyamatok. A négy kutató azt tűzte ki célul, hogy a támogatás hatéves időtartamának végére létrehoznak egy „élő minimálrendszert”, vagyis olyan kicsiny egységeket (mikroszkóp alatt ezek feltehetően kis gömböcskéknek látszanak majd), melyek képesek a tápoldat molekuláit hasznosítani és újabb példányokat létrehozni saját magukból.
A feladat megoldása azért kerülhetett mostanra kézzelfogható közelségbe, mert mint Szathmáry Eörs elmondta: „Megjelentek a kémiai hálózatokat a komputerben generálni tudó algoritmusok. Képzeljük el, hogy vannak építőköveink, vagyis atomok, továbbá a kémia működését tükröző szabályok. A programnak csak annyit kell mondani, hogy lássuk, mi tud ebből keletkezni egy lépésben! Megnézzük a keletkezett vegyületeket, és megkérjük a programot, hogy nézze meg a következő lépésben lezajló reakciókat. És így, mint a hagyma héjai, épülnek egymásra a reakciótermékek halmazai.” Ezekben a bonyolult, egyelőre csak a számítógép memóriájában létező kémiai rendszerekben pedig figyelhetik a kutatók, hogy megjelennek-e az egyszerű élet felépítéséhez szükséges folyamatok. Ha pedig találnak ilyeneket, a vegyészek feladata, hogy ezt a valóságban, lombikokban és tartályokban is létrehozzák.
Az új élőlények kémiai folyamatai minden valószínűség szerint igencsak eltérőek lesznek a földi élettől, azonban az előállításukig vezető út és az, hogy maguk is képesek lesznek az evolúcióra, rengeteg tanulsággal járhat, és végső soron közelebb hozhat saját eredetünk megértéséhez is.
A teljes cikk, mely részletesebben bemutatja a kutatás hátterét és a benne rejlő lehetőségeket, elolvasható az mta.hu-n a következő címen: https://mta.hu/tudomany_hirei/negymilliard-ev-utan-ujra-megszulethet-az-elet-a-foldon-113777
