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Panorama Campus Nord mit Mathetower und blauem Himmel © Jürgen Huhn​/​TU Dortmund
Prof. Hannes Mutschler erhält ERC Synergy Grant

Zurück zum Ursprung: Wie Leben an warmen Gasbläschen entstand

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Foto von Prof. Hannes Mutschler © Ralf Maserski
Prof. Hannes Mutschler ist seit 2020 Professor für Biomimetische Chemie an der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie.
Der Europäische Forschungsrat (ERC) fördert die gemeinsame Forschung von Prof. Hannes Mutschler von der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie der TU Dortmund und Prof. Dieter Braun von der Ludwig-Maximilians-Universität München mit rund sechs Millionen Euro über sechs Jahre. Aus rund 550 eingereichten Anträgen wurde das Forschungsvorhaben „BubbleLife“ für einen ERC Synergy Grant ausgewählt. Im Projekt geht es um den Ursprung des Lebens auf der Erde: Das interdisziplinäre Team wird experimentell untersuchen, unter welchen Bedingungen sich die Schlüsselmoleküle organischen Lebens bilden konnten und den Beginn der biologischen Evolution einläuteten.

Die Entstehung des Lebens ist eines der größten Rätsel der Menschheit, auf das es keine eindeutigen wissenschaftlichen Antworten gibt. Im Projekt „From RNA-peptide coevolution to cellular life at heated air bubbles“, mit dem Akronym „BubbleLife“, möchte sich das interdisziplinäre Team aus Chemie, Physik und Biochemie den Antworten auf diese grundlegende Frage nähern. Bisherige Experimente haben gezeigt, dass einseitig erwärmte Gasbläschen, wie sie etwa in porösem Vulkangestein vorkommen, eine entscheidende Rolle in der frühen Entwicklung des Lebens gespielt haben könnten: An ihrer Oberfläche verdunstet Wasser und saugt Moleküle an. Diese Bedingungen sind optimal, um chemische, physikalische und evolutionäre Prozesse zu ermöglichen, die bis hin zu zellähnlichen Strukturen führen.

Die beiden Forscher und ihre Arbeitsgruppen wollen in dieser Umgebung nun verschiedene Hypothesen zusammenführen und experimentell überprüfen. Dabei verfolgt das Team den Weg der Bildung und Evolution von RNA und Peptiden bis hin zur Entstehung der ersten „Protozellen“. So könnten sich aus einzelnen RNA-Bausteinen selbsterhaltende Replikationsnetzwerke gebildet haben. Gleichzeitig könnten Aminosäuren zu komplexeren Peptiden verbunden worden sein, während Lipide Membranbläschen gebildet und diese Netzwerke eingekapselt haben könnten. „BubbleLife verbindet erstmals die Co-Evolution der Schlüsselmoleküle des heutigen Lebens mit ihrer Verkapselung in einer plausiblen präbiotischen Umgebung“, sagt Hannes Mutschler, der an der TU Dortmund die Professur für Biomimetische Chemie innehat. Am Ende der Arbeiten sollen an der Oberfläche experimentell erzeugter Gasbläschen „Protozell-Generatoren“ entstehen, die sowohl primitive RNA-Replikatoren und Peptide als auch moderne Transkriptions- und Translationssysteme versorgen und einkapseln.

Über den ERC Synergy Grant

Der Europäische Forschungsrat unterstützt mit den ERC Synergy Grants Gruppen von zwei bis vier Spitzenforscher*innen, die Fähigkeiten und Ressourcen zusammenführen und gemeinsam Forschungsfragen angehen. In der aktuellen Ausschreibungsrunde stellt der ERC insgesamt 571 Millionen Euro zur Verfügung; zehn Prozent der rund 550 Anträge aus ganz Europa wurden zur Förderung ausgewählt.

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