Ungarische Sensation über den Ursprung des Lebens
Die Menschheit hat sich von Anfang an für einige Fragen interessiert. Wer sind wir? Wo kommen wir her? Wie ist das Leben selbst entstanden? Götter und Schöpfungsmythen wurden geboren, Geisteskunst und Philosophie lebten wieder auf, basierend auf verschiedenen Reihen von Antworten, Berichten 24.hu..
Da die Naturwissenschaften die Erforschung des Ursprungs des Lebens leiten und die Antwort durch die Erforschung und Modellierung exakter biochemischer Prozesse gesucht wird, kommen wir einer wirklichen Lösung ein großes Stück näher.
Drei Anforderungen des Lebens
Zu den Erfolgen tragen auch ungarische Forscher bei; das neuste Ergebnis eines ungarischen Forscherteams zum Ursprung des Lebens wurde in veröffentlicht Wissenschaft Tagebuch. Dr. Ádám Kun, Biologe und leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung für Pflanzensystematik, Ökologie und Theoretische Biologie an der Eötvös Loránd Universität (ELTE), wurde gefragt, worum es genau geht.
Beginnen wir damit, wie der Begriff des Lebens definiert werden könnte. Es gibt keine Möglichkeit, es kurz zu machen, und es ist auch schwierig, eine längere Erklärung zu verwenden, wenn man versucht, ein vertretbares Argument vorzubringen. Ádám Kun sagt, dass es drei Faktoren gibt, die wir vom Leben erwarten:
- Sich von seiner Umgebung zu distanzieren, mit anderen Worten, ein separates Ding zu sein. Zellen sind durch eine Lipidmembran, die Zellmembran, von ihrer Umgebung getrennt.
- Um Informationen über sich selbst zu tragen. In unserem Fall ist es die in der DNA gespeicherte genetische Information.
- Sich selbst erhalten können. Dafür sorgen die Enzyme mit unterschiedlichen Reaktionen.
Wie wird ein System lebendig?
Die Grundlagen des Ursprungs des Lebens sind ziemlich bekannt. Es ist bekannt, wie biologisch wichtige Moleküle hergestellt werden und welche einfachen Moleküle zu ihrer Herstellung benötigt werden. Mit der Erforschung der biochemischen Prozesse im Hintergrund sind wir gut unterwegs; Die erforderlichen Moleküle können hergestellt werden und sie funktionieren so, wie wir es wollen.
Nun stellt sich die große Frage, wie das lebende System eigentlich aus diesen bekannten Substanzen aufgebaut ist: Wenn wir die benötigten Zutaten in eine Kugel geben und umrühren, wird daraus keine lebende Zelle. Zur Bildung eines lebenden Organismus wird ein noch nicht bekanntes Organisationsprinzip benötigt.
Die heutige Forschung untersucht, was zum Beispiel passiert, wenn einige wichtige Komponenten zusammengefügt werden, welche Veränderungen passieren können und wie „lebendig“ das Endergebnis werden kann. Es ist wie ein großes Puzzle, das noch voller leerer Stellen ist – das ganze Bild entsteht irgendwann in der Zukunft durch die Verknüpfung all der kleinen Teilergebnisse von Wissenschaftlern.
Das System wird durch Parasiten zusammengebrochen
Kleine Mosaike, genau wie die jahrelange Forschung von ELTE, in Zusammenarbeit mit einem französischen Versuchslabor. Ziel war es, die Theorie des Biologieprofessors Eörs Szathmáry zu beweisen, wonach die Enzyme in einer Lipidmembran eingeschlossen sein müssen, um die Informationen zu erhalten, die das System erhalten. Geschieht dies nicht, dringen sogenannte Parasiten in das System ein und blockieren nach einiger Zeit dessen Funktion.
Es heißt System, weil dieses „Gemisch“ von Molekülen nicht anders genannt werden kann. Obwohl Ádám Kun in der Lage wäre, es genau zu definieren, möchten wir nicht, dass alle unsere anderen Leser von diesem Artikel wegklicken, außer unseren praktizierenden Biologen-Lesern.
Diese Organisationen machen nicht den Schnitt eines Lebewesens, aber sie können wesentliche Prozesse für das Leben hervorbringen.
Wir haben also ein funktionierendes Enzym, das vom System kopiert werden kann, also „reproduziert“. Doch beim Kopieren sind die Fehler unvermeidbar und es entstehen mutierte Enzyme – erklärt Ádám Kun. Nennen wir die Parasiten „Moleküle“, die die Produkte der Enzyme aufnehmen, ohne selbst zum Stoffwechsel beizutragen.
Sie nutzen die Ressourcen, tragen aber nichts zum Funktionieren des Systems bei. Die Parasiten werden schneller kopiert, sie sind in den folgenden Generationen in immer größerem Umfang vorhanden – im Endeffekt verdrängt die Verbreitung der Parasiten das Enzym und das ganze System bricht zusammen und „stirbt“.
Trennung ist die Lösung
Um diese primitiven, noch nicht lebenden Organismen zu vermeiden, sollten diese in eine Art Membran eingeschlossen werden. In unserem Fall bedeutete dies Wassertropfen von zehn Pikolitern – ein Pikoliter ist tausendmilliardenmal kleiner als ein Liter. Nehmen wir an, syntaktische Zellen sind wie echte Zellen nichts weniger, sondern eine wässrige Lösung.
Außerdem musste das richtige RNS-Enzym ausgewählt werden, und auch das Kopieren, seine Empfindung, die Empfindung der von ihm durchgeführten Prozesse und andere Dinge mussten gelöst werden. Auf diese Weise waren die Arbeit vieler Jahre und die Zusammenarbeit mit der École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles in Paris, einem der modernsten Labors, erforderlich.
Das Experiment bewies, was die Theorie sagte: Sobald die Systeme in einer Membran eingeschlossen waren, reproduzierten sich nur noch die, die funktionierten. Auch in diesem Fall tauchten Parasiten beim Kopieren auf, aber nur solche „Zellen“ wanderten weiter, die genügend Enzyme enthielten, die für das Funktionieren unter den Parasiten benötigt wurden.
Um es deutlicher zu machen: Die synthetischen Zellen teilten das große Ganze über die Membran in kleinere geschützte Einheiten auf, wodurch anstelle eines großen mehrere kleinere Systeme entstanden. So wurden zwar einige von den Parasiten unterdrückt, andere „überlebten“, „vermehrten sich“ und die natürliche Auslese ließ das Ganze nicht zusammenbrechen.
Es funktioniert
Stellen wir uns einen Bootswettbewerb vor: Nur wer ins Ziel kommt, wo alle in die gleiche Richtung rudern. Alle anderen sind zerstreut, so wie die Evolution die Lebensunfähigen zerstreut hat – aber für die Selektion braucht es geschlossene Systeme. Die Forscher haben gezeigt, dass die in der Membran eingeschlossenen RNS-Enzyme in der Lage sind, trotz der Parasiten ihre Mutanten zu erhalten.
Der Ursprung des Lebens ist damit zwar nicht gelöst, aber laut Ádám Kun „sind wir sicherer, dass es so geschehen könnte, wie wir denken“.
Mehr über die Theorie und das Experiment mit wissenschaftlichen Details, aber in übersichtlicher Form, kann nachgelesen werden Ádám Kuns Blog. Die Autoren der Studie erschienen in Wissenschaft sind die Mitarbeiter der Abteilung für Pflanzensystematik, Ökologie und Theoretische Biologie von ELTE, MTA-ELTE-MTM Ecology Research Group und MTA-ELTE – Theoretical Biology and Evolutionary Ecology Research Group: Eörs Szathmáry Akademiker, Ádám Kun Senior Research Fellow und András Szilágyi leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter.
Foto: 24.hu
Redaktion: bm
Quelle: 24.hu.
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