Projektbeschreibung
Die Funktion des Zuckers bei der Entstehung des Lebens
Der Ursprung des Lebens auf der Erde gilt als eines der größten Rätsel der Wissenschaft. Wir wissen zwar, dass sich einfache organische Moleküle zu komplexen Strukturen entwickelt haben, aber die Einzelheiten dieser Verwandlung liegen im Verborgenen. Ein Großteil der Forschung hat sich auf die Nukleinsäuren und Proteine konzentriert, während den Zuckern nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt wurde. Diese essenziellen Biomoleküle spielen in Bezug auf Energie, Struktur und Stoffwechsel eine entscheidende Rolle, doch ihr Beitrag zur frühen Entwicklung des Lebens ist noch immer kaum verstanden. Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel des ERC-finanzierten Projekts Sweet_Evo darin, diesen unerforschten Bereich zu erkunden. Es wird untersucht, wie die Zucker innerhalb der frühen präbiotischen Chemie mit anderen Biopolymeren interagierten. Mithilfe der Herstellung und Untersuchung glykanhaltiger Konjugate plant das Projektteam die Funktion aufzudecken, welche die Zucker bei der Entstehung der komplexen Biochemie des Lebens übernommen haben.
Ziel
Approximately four billion years ago, chemical and geological processes on the ancient Earth caused a continuous increase in the complexity of organic molecules, ultimately leading to RNA, DNA, proteins, polysaccharides, membrane-forming amphipaths, to metabolism and the roots of biology. But how did it all begin? How did chemistry become biology? There are many indications to the starting point, i.e. the huge set of small molecules that existed on early Earth, as well as the end point of chemical evolution - which is the beginning of biology and the first living organisms. In order to unravel the gap of what happened in between, it is crucial to analyze plausible routes to the origin of life. While much effort to date in the context of formation of primordial polymers has focused on the generation of nucleic acids, and to a lesser extent the formation of peptides, the role of sugars in the chemical origins of life has never been investigated - outside the roles of sugars as structural elements of nucleic acids and in metabolism.
Sugars are ubiquitous biomolecules, providing an energy source, taking part in biosynthesis, providing structural support, and even acting as catalysts. Sugars are often found in conjugation with other biomolecules (e.g. glycolipids). I hypothesize that the tightly intertwined biological dependencies of sugars and other biopolymers, and their mutualistic relationships, reflect a long co-evolutionary process. The main goal of this proposal is to bridge the gap from early prebiotic chemistry to today’s complex biochemistry by studying mutually catalytic networks involving sugars. Following our preliminary findings which successfully demonstrated the formation of oligomers composed of sugars and amino acids, my team will generate and characterize a multitude of heterogenous glycan-containing conjugates - and study their emergent assembly and function. This study will furnish a deep understanding of how and why life’s biochemistry emerged.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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- NaturwissenschaftenBiowissenschaftenBiochemieBiomoleküle
- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenPolymerwissenschaft
- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenKatalyse
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
91904 Jerusalem
Israel