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TRR 235:  Lebensentstehung: Erkundung von Mechanismen mit interdisziplinären Experimenten

Fachliche Zuordnung Physik
Biologie
Chemie
Geowissenschaften
Förderung Förderung von 2018 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 364653263
 
Die Entstehung des Lebens ist eine der langwierigsten wissenschaftlichen und philosophischen Fragen der Menschheit. Können wir herausfinden, wie Leben entstanden ist? Durch bahnbrechende Fortschritte beim Verständnis biologischer Systeme und bei den Methoden zu ihrer Erforschung sind die zentralen Aspekte des Problems der Entstehung des Lebens nun wissenschaftlich viel leichter zugänglich. Durch Bottom-up-Laborexperimente, die Geowissenschaften, Chemie, Theorie, Biophysik und Biochemie miteinander verbinden, wollen wir experimentelle Beweise für den Weg von gewöhnlicher Materie zu lebenden Systemen liefern. Unser langfristiges Ziel ist es, experimentell eine Kaskade von Mechanismen nachzuweisen, die aus einem nicht-lebenden Ausgangspunkt ein primitives lebendes System hervorbringt.Leben gibt es überall um uns herum - Pflanzen, Mikroben, größere Tiere. Auf der frühen Erde war dies nicht der Fall. Doch was waren die Bedingungen auf der frühen Erde? Welche Chemikalien könnten als Vorläufer für die Synthese lebender Systeme auf der Erde und/oder auf anderen Planeten dienen? Wie entwickelte sich das allererste genetische Material in Lebensformen? Wie kam es zur Darwin‘sche Evolution? Was waren die ersten Stoffwechselwege? Wie konnte sich das Leben so persistent etablieren? Wir gehen all diesen Fragen aus verschiedenen Blickwinkeln nach, indem wir das Fachwissen einer Reihe von traditionell eigenständigen Disziplinen kombinieren. Obwohl sich das Leben auf der Erde wahrscheinlich langsam über Milliarden von Jahren entwickelt hat, könnte die Entdeckung der Mechanismen und deren Zusammenspiel, die die Entstehung der Selbstreproduktion und die Fähigkeit zur Evolution im Labor ermöglichen, trotzdem in menschlichen Zeiträumen möglich sein. Der SFB 235 baute auf bereits bestehende disziplinübergreifende Forschungsarbeiten auf, die sich mit der Nanowissenschaft replizierender Moleküle, der frühen Astrochemie, der Systemchemie der kooperativen Synthese, der Physik von Nicht-Gleichgewichtssystemen und der Biochemie primitiver Stoffwechselvorgänge befassten. In der ersten Förderperiode konnten wir mit mehreren Projekten die interdisziplinären Bemühungen ausweiten und neben der Astrochemie, Chemie, Theorie, Biophysik und Biochemie auch die Geowissenschaften einbeziehen. Der Tandemcharakter der Projekte, die zwei Disziplinen/Ansätze/Gruppen durch zwei PIs und zwei Doktoranden mit sich ergänzenden Fachkenntnissen miteinander verbinden, erwies sich als fruchtbar für unser komplexes Vorhaben. In den ersten drei Jahren konnten wir die ursprünglichen Fragen erweitern, neue Systeme und Methoden entwickeln und die möglichen experimentellen Pfade eingrenzen. Wir haben jetzt einen klareren Weg als zu Beginn der Zusammenarbeit, um herauszufinden, wie Nicht-Gleichgewichtsbedingungen auf der Erde das mächtige Prinzip der Darwin‘schen Evolution auf molekularer Ebene auslösen konnten.
DFG-Verfahren Transregios
Internationaler Bezug Schweden

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Ludwig-Maximilians-Universität München
Mitantragstellende Institution Technische Universität München (TUM)
 
 

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