Opis projektu
Tworzenie syntetycznego życia ze sztucznych cząsteczek
Życie stanowi tajemnicę, a syntetyczne życie może potencjalnie zapewnić wgląd w pochodzenie życie i jego istnienie gdzie indziej. Może to również ułatwić tworzenie nowych materiałów i katalizatorów. Czy potrafimy zsyntetyzować życie? Finansowany przez ERBN projekt SynLife stara się odpowiedzieć na to pytanie, syntetyzując życie ze sztucznych cząsteczek, wykorzystując chemicznie zasilane krople jako samowystarczalne kompartmenty. Projekt ma na celu opracowanie samoreplikujących się cząsteczek zdolnych do mutacji i podziału w tych kroplach, które w ten sposób uzyskają tożsamość. Jeśli przedsięwzięcie to zakończy się sukcesem, powstanie syntetyczny system zdolny do darwinowskiej ewolucji, stanowiący znaczący postęp w naszym rozumieniu życia. Wyniki ponadto będą miały konsekwencje dla społeczności biofizyków i zrewolucjonizują projektowanie materiałów poprzez włączenie darwinowskiej ewolucji jako narzędzia produkcyjnego.
Cel
Life is a mystery, with questions about how it emerged and if it exists elsewhere. Synthetic life can bring us closer to answers to these millennia-old questions. It is also extremely powerful to evolve new materials and catalysts, similar to directed evolution with bacteria. It begs the question, can we synthesize life?
SynLife aims to synthesize life from man-made molecules following NASA’s definition:Life is a self-sustaining system capable of Darwinian evolution.
Chemically fueled droplets will be the self-sustaining compartments. These self-dividing droplets compete for fuel (i.e. food) to thrive and will decay without fuel. We will develop self-replicating molecules that can mutate and partition inside of these droplets, so the droplets obtain an identity. For example, a population of droplets with replicator A differs from a population with replicator B. Moreover, these replicators affect the droplet’s phenotype, for example, by helping division or by offering longevity. To date, the combination of self-sustaining droplets and replicators has never been achieved.
Finally, populations of droplets compete with each other. In fueling-starvation experiments, it is expected that, from time to time, a droplet mutates into a better-suited one and passes this information on to the next generation. If we reach this ambitious goal, we have produced a synthetic system capable of Darwinian evolution.
The results will mark a massive step forwards in our understanding of life. It also sheds new light on the molecular mechanisms that may have played a role in the origin of life. It will have implications for the biophysics community, too, as our findings help understand how additives to droplets affect their properties, just like in membraneless organelles.
But, most excitingly, SynLife will change how we think of material design by introducing Darwinian evolution as a manufacturing tool.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
80333 Muenchen
Niemcy