Hoogleraar Sijbren Otto met enkele fossielen. Otto werkt bij de Rijksuniversiteit Groningen en doet onderzoek naar het creëren van kunstmatig leven. Fossielen verzamelt hij al van jongs af aan.

Een teken van leven: RuG-wetenschappers bereiken mijlpaal in zoektocht naar kunstmatig leven

Hoogleraar Sijbren Otto met enkele fossielen. Otto werkt bij de Rijksuniversiteit Groningen en doet onderzoek naar het creëren van kunstmatig leven. Fossielen verzamelt hij al van jongs af aan. Foto: Corné Sparidaens

Leven, we zien het overal om ons heen. Maar wat is leven? Wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen proberen met hun onderzoek naar het creëren van kunstmatig leven een antwoord op een van de meest fundamentele vragen van de wetenschap te vinden. Ze bereikten onlangs een mijlpaal.

In een lab ergens in het inmiddels sterk gedateerde gebouw op het Zernike-terrein van de Faculty of Science and Engineering, waar ook Nobelprijswinnaar Ben Feringa zijn baanbrekend onderzoek verrichtte, staat een glaasje water. Water met wat vage sliertjes erin om precies te zijn. En toch is dat beetje water net zo belangrijk voor hoogleraar Sijbren Otto en zijn onderzoeksteam als de oersoep was voor het ontstaan van het leven, zo’n 3,5 miljard jaar geleden.

Moleculen ‘bouwsteentjes’ voeren

De wetenschappers maakten – kort door de bocht – zelf moleculen die ze vervolgens ‘bouwsteentjes’ voerden. Met succes: in het glaasje zijn inmiddels twee van de drie voorwaarden voor kunstmatig leven gevonden.

,,Replicatie, metabolisme en compartimentalisatie’’, somt Otto op. ,, Replicatie hebben we al eerder aangetoond. Deze moleculen kunnen zichzelf kopiëren. En nu hebben we dus een belangrijke tweede stap gezet: metabolisme, oftewel stofwisseling.’’

De jongste bevindingen staan in de gerenommeerde wetenschappelijke tijdschriften Nature Chemistry en Nature Catalysis . Otto: ,, Het huidige leven maakt gebruik van DNA om informatie op te slaan en te kopiëren (replicatie) en van eiwitten om de stoffen te maken waaruit het leven is opgebouwd (metabolisme). Zowel DNA als eiwitten zijn zeer complexe moleculen die waarschijnlijk zijn ontstaan uit een simpeler voorouder die in z’n eentje de functies van replicatie en metabolisme kon vervullen. We hebben nu voor het eerst een systeem ontdekt dat de functies van replicatie en metabolisme op een efficiënte manier in zich verenigt.’’

Mijlpaal

Het was promovendus en coauteur Jim Otelé die ontdekte dat ze – onbewust – de tweede mijlpaal al hadden bereikt. ,,Ik was enkele jaren geleden op een conferentie waar ik over ons onderzoek vertelde en dat we nog op zoek waren naar metabolisme. Clemens Mayer, coauteur van de studie, zei: ‘Volgens mij heb je het al gevonden’. Hij voorspelde uit de structuur van de replicator dat hieruit automatisch een soort van metabolisme zou voortkomen. We gingen kijken en ja hoor: hij had gelijk.’’

(Tekst gaat verder onder de foto)

loading

Dus nog een stap van kunstmatig leven verwijderd. Otto ,,Compartimentalisatie, dus de eigenschap om de moleculen bij elkaar te houden zodat ze niet uit elkaar vallen, blijft over. Het duurt nog jaren voordat we zover zijn, maar we kennen het pad dat er naartoe leidt.’’

,,Maar dan zou ik nog niet van leven willen spreken. Daarvan is volgens mij pas sprake als het onderhevig is aan een Darwiniaanse evolutie. Dat het muteert en nieuwe eigenschappen ontwikkelt. Organismen werden gedurende de evolutie steeds complexer. Hoe werd bijvoorbeeld het vliegen ontdekt?’’

Niet dat de hoogleraar verwacht dat de moleculen in het glaasje water plotsklaps het luchtruim kiezen. ,,De evolutie is al miljarden jaren aan de gang. Die voorsprong haal je in een lab niet in enkele jaren in. Wat we nu hebben, kun je niet met het blote oog zien. Ook al creëren we synthetisch leven, dan zal het altijd hulp nodig hebben om te blijven bestaan.’’ Oersoep in een glaasje dus?

,,Nee, wij redeneren andersom. We willen weten wat er nodig is voor het leven en dan maken we die soep zelf wel.’’

Niet geneeskunde maar filosofie

Toepassingen voor synthetisch leven in bijvoorbeeld de geneeskunde ziet Ottelé niet onmiddellijk. Het doel van de onderzoekers raakt het terrein van de filosofie: wat is leven?

Ottelé: ,,Dat vind ik de belangrijkste vraag die er is. Met die vraag worstel ik al sinds mijn tiende. Hoe kan het dat wij bestaan? Op de universiteit ging er een wereld voor mij open, maar die vraag heb ik nog steeds. En wat betekent het als we straks leven kunnen maken?’’

Zoals Spock uit tv-serie Star Trek al zei: „ It’s life, Jim. But not as we know it .”

menu