Szathmáry Eörs akadémikus, az Ökológiai Kutatóközpont Evolúciótudományi intézet kutatóprofesszorának meghatározó részvételével jelentős új eredményt ért el egy nemzetközi kutatócsoport az élet keletkezésének kutatásában. A publikáció a Nature Chemistry folyóiratban, a világ egyik vezető kémiai szakfolyóiratában jelent meg.
A rendszerkémia tudományága különböző autokatalitikus rendszerek elemzésével és szintézisével foglalkozik, és ezért szorosan kapcsolódik az élet eredetének vizsgálatához, mivel olyan rendszereket vizsgál, amelyek a kémiai és a biológiai evolúció közötti átmenetnek tekinthetők: bonyolultabbak az egyszerű molekuláknál, de egyszerűbbek az élő sejteknél. Az autokatalízis folyamata során a kémiai reakció egyik terméke viselkedik katalizátorként, ahogy egyre többször végigmegy a kémiai reakció, a katalizátorból is egyre több képződik, a folyamat öngerjesztővé válik.
Gánti Tibor már 1978-ban elméletileg leírta az önreprodukáló mikrogömböket. Ezek membránján belül elkülönített (kompartmentalizált), kismolekulájú autokatalitikus anyagcsere-hálózat működik. Elmélete szerint, ahogy zajlik az autokatalitikus folyamat, termelődik a membránt felépítő anyag, ami végül a gömbök osztódásához vezet. E rendszer élő sejtnek tűnhet, de hiányzik belőle a genetikai anyag. Szathmáry definíciója szerint e mikrogömbök „infrabiológiai” kémiai rendszernek tekinthetők, hiszen nem érik el a biológiai szervezettség szintjét, viszont a szokványos kémiai reakciók összetettségét már meghaladják.
Ilyen rendszerek léte csak kísérletesen igazolható és ezt a kísérletet mutatja be a Nature Chemistry tanulmány. A kísérletet a párizsi ESPCI (École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles) intézet biokémiai laborjában végezték el Andrew Griffiths professzor és munkatársai. Griffiths dolgozta ki korábban a Cambridge-i Egyetemen az in vitro kompartmentalizációs technikát, amellyel apró kompartmentumokat lehet előállítani, és ez nemcsak az evolúciókutatásban hasznos, de a biotechnológiai fejlesztéseket is segítheti. Kutatási együttműködésük Szathmáry Eörs akadémikussal tíz évvel ezelőttre nyúlik vissza, Szathmáry első ERC (Európai Kutatási Tanács) Advanced kutatási támogatásában már dolgoztak együtt.
A tanulmány jelentősége abban áll, hogy a világon elsőként mutatták ki kísérletesen, hogy a genetikai anyag és enzimek nélküli, kis molekulákból álló autokatalitikus reakciók hálózatának működése a kompartmentek növekedéséhez és osztódásához, azaz új generációk kialakulásához vezet. Az eredmény alapvető fontosságú a rendszerkémia elveinek kísérleti igazolása szempontjából, és új irányt mutat az élet eredetének kutatásában is. A kísérlettel bizonyították, hogy lehetséges a kémiai és a biológiai rendszerek közötti átmeneti organizációkat létrehozni.
„Másrészt pedig különösen örülök, hogy ezáltal egy magyar tudós, Gánti Tibor hosszú ideig méltatlanul mellőzött gondolatai fordulnak termőre. Mindez azt mutatja, hogy a mai tudomány fejlődése sem egyértelmű és magától értetődő. Hiába hisszük, hogy ma már nem fordulhat elő, hogy egy-egy eredményt csak évtizedek múltán vesznek komolyan, ez a kísérlet bizonyítja, hogy ilyen hibák még ma is történnek. A tudomány fejlődése mozaikos: bizonyos elemei gyorsan haladnak, más részek viszont évtizedekig stagnálhatnak.”- nyilatkozta Szathmáry Eörs akadémikus az mta.hu-nak.
Névjegyek:
Szathmáry Eörs evolúcióbiológus, az MTA rendes tagja, az MTA Fenntartható Fejlődés Elnöki Bizottság elnöke. Kutatásai során az élet keletkezésétől kezdve az emberi nyelvkészség kialakulásáig számos evolúciós folyamatot vizsgált és modellezett. John Maynard Smithszel közösen írt könyvét, az Az evolúció nagy lépéseit a modern evolúcióbiológia alapműveként tartják számon.
További megjelenések a témában:
HVG - Tudomány - Az élet keletkezése Szathmáry Eörs szaporodó sejtek kialakulása - 2023-08-07
