Projektbeschreibung
Auf der Jagd nach dem heiligen Gral: Die Entstehung von Leben als gemeinsames Erbgut aus Chemikalien im Labor
Unser Wissen über und Verständnis für die Entstehung des Universums und seine Entwicklung, einschließlich der Geburt und dem Tod von Sternen und Planeten, hat sich in den vergangenen Jahrzehnten enorm vergrößert. Auch unser Verständnis der Evolution lebender Organismen hat sich dank bahnbrechender technologischer Fortschritte bei der Beobachtung, Messung und Analyse exponentiell verbessert. Das Bindeglied zwischen beiden fehlt allerdings noch: der Übergang von der unbelebten Materie des frühen Universums zu lebender Materie und dem Leben, wie wir es kennen – ein Prozess, der Abiogenese genannt wird. Das EU-finanzierte Projekt AbioEvo will dieses Rätsel lösen, indem es seine RNA-basierte Hypothese testet und die Entstehung der Evolution durch natürliche Selektion in einem rein chemischen System nachweist.
Ziel
Abiogenesis, the transition from non-living to living matter, is at the core of the origin of life question. However, the dynamical processes underlying abiogenesis remain unknown.
The AbioEvo project aims to test the hypothesis that RNA-catalysed RNA recombination, if coupled with template-based mechanisms, provides a gradual route for the emergence of evolution by natural selection, starting from collective autocatalysis, toward template-based replication. Indeed, recombination allows both self-reproduction and shuffling of other sequences, thus, once combined with templating, provides the basic ingredients of reproduction, heredity and variation required for Darwinian evolution.
The project decomposes the problem into five steps: (WP1) the study of molecular-level mechanisms to generate and stabilize novel sequences by recombination and templating; (WP2) collective dynamics integrating these mechanisms into the properties of reproduction with heredity, variation, and selection, in order to establish proof-of-concepts of evolutionary modes; (WP3) viability thresholds of recombination-based replicators from increasingly random substrates; (WP4) conditions for open-ended evolution toward template-based replication; (WP5) experimentally informed theoretical estimates of the probability of the proposed evolutionary transitions.
The project would provide first demonstrations of evolution by natural selection in a purely chemical system, gradual and experimentally accessible paths from oligomers to template-based replication, and a method to evaluate prebiotic plausibility from sequence-to-function relationships, kinetics and evolutionary dynamics.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-COG - Consolidator GrantGastgebende Einrichtung
75231 Paris
Frankreich