Descripción del proyecto
Investigación sobre la evolución darwiniana del ARN y los péptidos
El origen de la vida en la Tierra sigue siendo un misterio. Recientemente se ha descubierto que las burbujas de aire expuestas al calor promueven la evolución molecular, lo que facilita la cooperación de aminoácidos, nucleósidos y lípidos. Este entorno favorece la oligomerización del ARN y la formación de ribocimas. Los lípidos crean vesículas que encapsulan el ARN, mientras que los aminoácidos forman péptidos, lo que da lugar a híbridos ARN-péptido y a la prototraducción temprana. El equipo del proyecto BubbleLife, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, investigará la evolución darwiniana de ARN y péptidos en un entorno controlado con moléculas de partida limitadas. En el proyecto se llevarán a cabo experimentos centrados en conectar aminoácidos y nucleótidos con la aparición de la vida protocelular, con el objetivo de crear «generadores de protocélulas» y apoyar replicadores primitivos basados en ARN y sistemas modernos de transcripción-traducción.
Objetivo
"The origin of life on Earth is one of humanity's profound mysteries that lacks scientific answers. We aim to answer this fundamental question by performing pioneering experiments starting from the Darwinian evolution of RNA and peptides to the emergence of cellular life, all in a single environment with only a small selection of starting molecules. We are an interdisciplinary team with diverse backgrounds in chemistry, physics, and biochemistry, and we have a proven track record of strong interdisciplinary collaborations.
Preliminary experiments have revealed the remarkable potential of heat-exposed air bubbles for molecular evolution. BubbleLife connects long evolutionary timescales through targeted experiments, bridging from amino acids and nucleotides to the emergence of protocellular life in one unified environment. Our experimental studies indicate a chemical cooperation of amino acids, nucleoside monophosphates and lipids, driving their Darwinian co-evolution towards modern biochemistry. The non-equilibrium at heated air bubbles promotes RNA oligomerization and template-directed ligation, fostering the emergence of autocatalytic replication networks, including the first RNA catalysts (ribozymes). Co-accumulating lipids form membrane vesicles at heated air-water interfaces that autonomously encapsulate RNA. Driven by prebiotic phosphorylation, amino acids polymerize into peptides in the same alkaline environment. Subsequently, they form RNA-peptide hybrids, revealing intriguing modes of early proto-translation. By combining our unique expertises in a synergistic manner, our work will ultimately culminate in ""protocell generators"" that feed and encapsulate not only primitive RNA-based replicators, but also modern transcription-translation-based systems.
BubbleLife will reshape our understanding of the origin of life on Earth and potentially elsewhere in the universe.
"
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- ciencias naturalesciencias biológicasbiología evolutiva
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- ciencias naturalesciencias biológicasgenéticaARN
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2024-SyG
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HORIZON-ERC-SYG -Institución de acogida
44227 Dortmund
Alemania