Een chemisch systeem dat bestaat uit synthetische replicatoren vertoont de eerste tekenen van Darwiniaanse evolutie: er is competitie tussen twee verschillende replicatoren die dezelfde bouwsteen nodig hebben, en welke van beide wint hang af van de omgeving. Omdat de replicatoren hun omgeving ook veranderen ontstaat er een ecologisch-evolutionaire dynamiek. Deze bevinding laat zien dat Darwiniaanse principes ook buiten de biologie kunnen bestaan. Deze resultaten, die mogelijk zijn te gebruiken om nieuwe katalysatoren te ontwikkelen, zijn door RUG-chemici gepubliceerd in het tijdschrift Nature Chemistry op 31 augustus.
Sijbren Otto, hoogleraar systeemchemie aan de RUG, probeert een simpele vorm van leven te maken. Hij heeft uitgebreid geëxperimenteerd met monomeren: bouwstenen die ringetjes vormen door met elkaar te reageren. De ringetjes stapelen zich vervolgens op tot vezels. In dit proces zorgen de ringetjes voor meer ringetjes waardoor de vezels groeien en zich delen. Eerder onderzoek van Otto heeft laten zien dat de vezels ook als lichtgevoelige katalysator kunnen werken, en zo de vorming van de moleculen waaruit ze zijn opgebouwd versnellen: een primitieve vorm van stofwisseling.
In hun nieuwste onderzoek hebben Otto en zijn team zich gericht op een ander belangrijk aspect van leven: Darwiniaanse evolutie. Zij bestudeerden vezels die zijn opgebouwd uit zichzelf kopiërende ringen van twee verschillende groottes: 3-ringen en 6-ringen (gemaakt uit drie of zes monomeren). Alle ringetjes bestaan uit dezelfde monomeren, waar ze dus met elkaar om concurreren’, legt Otto uit. ‘We plaatsten dit systeem in een flow-cel waar we een oplossing van monomeren met een constante snelheid aan toevoegden. Tegelijkertijd haalden we een zelfde hoeveelheid vloeistof uit de cel.’ De onderzoekers zagen hoe de vezels zich voortplantten en evolueerden, door hun ringgrootte te veranderen.
Lees het hele stuk op de site van de RUG.
