Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

DID SURFACES ENABLE THE ORIGINS OF LIFE? The role of interfaces in the emergence of primitive cells on the early Earth

Alternativ tittel: Bidro overflater til livets opprinnelse? Grenseflater sin rolle i utviklingen av primitive celler på den tidlige Jorden

Tildelt: kr 12,0 mill.

Hvordan primitive celler oppstod og utviklet seg under den tidlige fasen til jordkloden, anses å være en av de uløste grunnleggende vitenskapelige problemene. De første primitive cellene, protocellene, betraktes vanligvis som sfæriske skall, fritt suspendert i vann og som på en eller annen måte har satt seg selv sammen fra fettmolekyler. Dette forklarer selve dannelsen, men ikke påfølgende utviklingstrinn. En mulig nøkkelrolle for faste overflater i dannelse og utvikling av protoceller har til nå ikke blitt grundig undersøkt. Mitt team gjorde nylig en gjennombruddsoppdagelse der enkle lipidsamlinger på en fast overflate spontant utvikler seg til et nettverk av avdelinger på størrelse med celler. Disse kan deretter vokse, dele seg og flytte på seg. Disse funnene åpner ikke bare dører for opprettelse av livlignende maskiner, kunstige celler og myke dataenheter, men tilbyr også en ny tilnærming til selve debatten rundt livets opprinnelse. SURIGINS tar sikte på å identifisere hvordan den lille energigevinsten som oppstår gjennom kontakt med naturlig forekommende overflater driver unike multitrinns transformasjoner av fettsamlinger til mer organiserte, dynamiske primitive celler samt å etablere mulige ruter til protocellestrukturer på stein og mineraloverflater knyttet til den tidlige jordkloden og Mars. Prosjektet og dets resultater kan fundamentalt endre måten vi tenker på livets opprinnelse på planeten vår og på andre deler av solsystemet, for eksempel Mars, og påvirke måten vi oppfatter og modellerer levende systemer på i dag.

Have the capabilities of biosurfactant assemblies to undergo shape transformations been much underestimated? My team recently made a breakthrough discovery that simple lipid assemblies can on a solid surface spontaneously develop into a network of microcompartments, then autonomously grow, divide, and relocate. These findings not only open doors to the creation of life-like machines, artificial cells and soft computing devices, they also offer a fresh approach to the origins of life debate. I propose a research line which can answer some of the pending big questions about the origins of life. The first primitive cells are commonly viewed as spherical shells, freely suspended in aqueous medium that somehow self-assembled from fat molecules. This well explains initial, but not later steps, e.g. how containers divide autonomously. I intend to study how the tiny energy gain arising from contact with naturally occurring mineral and meteorite surfaces drive a unique multi-stage transformation of rough surfactant assemblies into organized nanotube-connected protocells. The project addresses: (i) which lipid species spontaneously form primitive cells on minerals and meteorites, (ii) how surfaces promote colony formation and encapsulation of prebiotic chemicals, (iii) If/how protocells communicate through nano-tubular interconnections. The project outcome has ground-breaking transformative potential. It can fundamentally change the way we think about the origins of life on our planet and on other parts of the solar system, e.g. Mars, and impact the way we perceive and model living systems today. Why me? Why now? Enabled by the latest interdisciplinary bionanotechnological and methodological developments, to which my team contributed significantly, the proposed hypothesis is ready to be tested. The subject of the development of life on Earth is of exceptionally broad interest, which puts SURIGINS at the forefront of research on a competitive international scale.

Aktivitet:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek