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.

LINE UP | FACEBOOK | JEGYEK

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Egy titokzatos archea vizsgálatával közelebb jutottunk a komplex élet kialakulásának megértéséhez

Tóth András tudomány 2022. december 21.

Mindössze másodszor sikerült laboratóriumi körülmények között asgard archeát tenyészteni – ezek az élőlények az állatok, növények, gombák és más egysejtűek által alkotott eukarióták egyik legközelebbi rokonai. Szöllősi Gergely evolúciógenetikus segítségével jártuk körül ennek jelentőségét.

Ha az élet keletkezéséről van szó, a legkreatívabb fantázia sem tud versenyre kelni több százmillió év kémiai kísérleteivel

Vajna Tamás tudomány 2020. szeptember 21.

Az evolúciós átmenetek néven ismertté vált elméletet továbbfejlesztő budapesti iskola tagjai az elmúlt három évtized hazai eredményeit foglalták össze a Nature Reviews Chemistry-ben megjelent cikkükben. A tanulmány társszerzőjét, Szilágyi András biofizikust kérdeztük az élet eredetét firtató kutatásokról.

Magyar kutatók: a mai élet alapja egy komplex kémiai önreprodukáló automata

Vajna Tamás tudomány 2020. július 24.

A Nature Review Chemistry vaskos tanulmányban ismerteti a Szathmáry Eörs nevével fémjelzett magyar elméleti biológiai iskola eredményeit, amelyek feltárják a földi élet kialakulásának biokémiai folyamatait.