Szathmáry Eörs és kollégái áttörést értek el a földi élet kezdeteinek kutatásában
Minden eddiginél közelebb került a földi élet kialakulásának megértéséhez az a nemzetközi kutatócsoport, amelynek tagja Szathmáry Eörs evolúcióbiológus is.
A Nature Chemistry még augusztusban közölte azt a tanulmányt, amely az Ökológiai Kutatóközpont Evolúciótudományi Intézet kutatóprofesszorának és kollégáinak eredményeit ismerteti. Szathmáry és munkatársai elsőként bizonyították laboratóriumi kísérlettel, hogy lehetséges a kémiai és a biológiai rendszerek közötti átmeneti organizációkat létrehozni.
Az Eötvös Loránd Kutatási Hálózatról szeptember 1-től Magyar Kutatási Hálózatra átnevezett ernyőszervezet hétfői közleménye szerint a kutatócsoport azt vizsgálta, hogy milyen mechanizmusok vezethettek a szaporodó sejtek kialakulásához az élet keletkezésének hajnalán.
Szathmáry és kollégái „bizonyították, hogy az autokatalízis és a reakciók apró cseppekben való elkülönítése elegendő lehet ezen »elősejtek« szaporodásához és növekedéséhez. Elképzelhető, hogy hasonló folyamatok révén jött létre a földi élet. Az eredmény alapvető fontosságú a rendszerkémia elveinek kísérleti igazolása szempontjából, és új irányt mutat az élet eredetének kutatásában is”.
Ismert, hogy a rendszerkémia tudományág különböző autokatalitikus rendszerek elemzésével és szintézisével foglalkozik. A kémiai és a biológiai evolúció közötti átmenetnek tekinthető – vagyis az egyszerű molekuláknál bonyolultabb, de az élő sejteknél egyszerűbb – rendszereket vizsgálja. Az autokatalízis folyamata során a kémiai reakció egyik terméke viselkedik katalizátorként, és ahogy ismételten végbemegy a kémiai reakció, a katalizátorból is egyre több képződik, a folyamat öngerjesztővé válik.
A közlemény emlékeztet arra, hogy Gánti Tibor már 1978-ban leírt önreprodukáló mikrogömböket. Elmélete szerint, ahogy zajlik az autokatalitikus folyamat, termelődik a membránt felépítő anyag, ami végül a gömbök osztódásához vezet. E rendszer látszólag élő sejtnek tűnhet, de hiányzik belőle a genetikai anyag. Szathmáry definíciója szerint e mikrogömbök „infrabiológiai” kémiai rendszerek mivel nem érik el a biológiai szervezettség szintjét, viszont a szokványos kémiai reakciók összetettségét már meghaladják.
A kísérleti bizonyítást a párizsi ESPCI intézet biokémiai laborjában végezték el Andrew Griffiths professzor vezetésével, akivel Szathmáry Eörs már több mint egy évtizede dolgozik együtt az Európai Kutatási Tanács támogatásával. Az eredmények szerint a világon elsőként sikerült bizonyítani, hogy
„a genetikai anyag és enzimek nélküli, kis molekulákból álló autokatalitikus reakciók hálózatának működése a kompartmentek növekedéséhez és osztódásához, azaz új generációk kialakulásához vezet”.
A biológiai öregedés folyamatát, annak lassítását és esetleges visszafordíthatóságát vizsgáljuk az októberi Qubit Live-on: vezető magyar tudósokkal, kerekasztallal és bárral. A valódi kérdések és a valós tudományos válaszok. Te is kérdezhetsz, gyere el!
Sztárvendégek:
- Kubinyi Enikő UNESCO-díjas etológus, a kutyák viselkedésének és kogníciójának nemzetközi hírű kutatója,
- Szathmáry Eörs akadémikus, Széchenyi-díjas evolúcióbiológus,
- Vellai Tibor fejlődésgenetikus, a DNS-metilációnak és az autofágiának, a sejtek önpusztító folyamatának kutatója,
- Kiss Richárd rákkutató, a molekuláris onkológia, ezen belül a leukémiák és limfómák genetikai és epigenetikai hátterének kutatója.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: