Ungarischer Evolutionsbiologe will mit seinen Kollegen Leben aus Molekülen schaffen

Der Evolutionsbiologe Eörs Szathmáry, ordentliches Mitglied der Ungarischen Akademie der Wissenschaften (MTA), und drei ausländische Forscher haben sich im Rahmen eines sechsjährigen Projekts namens MiniLife, das vom Europäischen Forschungsrat mit 10 Millionen Euro gefördert wird, daran gemacht, Leben aus Molekülen im Labor zu erzeugen.

In einer MTA-Mitteilung von Montag heißt es: Die vielleicht größte offene Frage in der Biochemie und Evolutionsbiologie ist der Ursprung des Lebens auf der Erde, der Gegenstand zahlreicher Theorien ist, aber noch nicht beantwortet werden konnte.

Eörs Szathmáry, ein Evolutionsbiologe, der sich lange mit diesem Problem beschäftigt hat, kam zu dem Schluss, dass wir die Antwort auf eine noch grundlegendere Frage nicht kennen: Wie kann Leben aus unbelebter Materie entstehen? Niemandem ist es bisher gelungen, in einem Forschungslabor auf der Erde echtes organisches Leben zu erzeugen.

Szathmáry und drei seiner Forscherkollegen, die Chemiker Sijbren Otto und Gonen Ashkenasy sowie der Molekularbiologe Andrew Griffiths, waren der Meinung, dass diese Aufgabe mit dem heutigen Wissen gelöst werden könnte.

Die Arbeit basiert auf einer Theorie des ungarischen Chemikers Tibor Gánti,

die mehr als ein halbes Jahrhundert alt ist, weit über seine Zeit hinausgeht und drei wesentliche Elemente für das Leben beschreibt. Seiner Theorie zufolge müssen lebende Organismen über ein System für den Stoffwechselaustausch, ein System zur Speicherung und Vervielfältigung von Informationen und eine Schnittstelle verfügen, die den Organismus von seiner Umwelt trennt.

Diese drei Systeme sind durch komplexe chemische Prozesse miteinander verbunden, denen gemeinsam ist, dass sie sich gegenseitig und sich selbst helfen zu funktionieren. Ziel der vier Forscher war es, bis zum Ende des sechsjährigen Förderzeitraums ein „lebendes Minimal-System“ zu schaffen, d. h. kleine Einheiten, die die Moleküle in der Nährlösung nutzen können, um neue Kopien von sich selbst zu erzeugen. Unter dem Mikroskop werden diese vermutlich wie kleine Kugeln aussehen.

Laut Eörs Szathmáry könnte die Lösung des Problems nun in greifbare Nähe rücken, da Algorithmen aufgetaucht sind, die chemische Netzwerke im Computer erzeugen können. Die Forscher geben der künstlichen Intelligenz die Aufgabe, zu sehen, was in einem ersten Schritt aus Atomen als Bausteinen und Regeln, die die Funktionsweise der Chemie widerspiegeln, geschaffen werden kann. Die Forscher sehen sich dann die entstehenden Verbindungen an und bitten das Programm, die Reaktionen zu betrachten, die im nächsten Schritt ablaufen. Und in diesen komplexen chemischen Systemen, die bisher nur im Speicher des Computers existieren, können die Forscher beobachten, ob die für den Aufbau von einfachem Leben erforderlichen Prozesse auftauchen. Wenn sie sie finden, ist es Aufgabe der Chemiker, sie im wirklichen Leben, in Kolben und Behältern, ablaufen zu lassen.

Die Chemie der neuen Organismen wird sich höchstwahrscheinlich stark vom Leben auf der Erde unterscheiden,

aber der Weg zu ihrer Erzeugung und ihre Fähigkeit, sich selbst zu entwickeln, könnten uns viele Lektionen erteilen und die Menschheit letztendlich dem Verständnis unserer Ursprünge näher bringen, so die Mitteilung.

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