Dit programma wil de kenniskloof tussen niet-levende en levende materie overbruggen door voor te stellen een levende synthetische cel samen te stellen uit levenloze moleculen. De tienjarige financiering van de Summit grant stelt onderzoeksgroepen in staat om het programma te starten en een prominente internationale rol te spelen, waardoor de positie van de Nederlandse wetenschap op de lange termijn wordt versterkt. "De toekenning van deze Summit grant is erg spannend. Begrijpen wat de essentie is van datgene wat levende van niet-levende systemen scheidt, is een belangrijke wetenschappelijke vraag. Met behulp van de inzichten en gereedschappen uit de natuurkunde hoop ik een kleine rol te spelen in het ontrafelen hiervan", aldus Wuite.
Levende systemen
Alle bekende levensvormen bestaan uit cellen en alle cellen zijn opgebouwd uit moleculen. Opmerkelijk is dat deze moleculen niet leven, maar een enkele cel wel. Hoe ontstaat een levende cel uit een verzameling inerte moleculen? Kunnen we in het laboratorium een levende cel maken van moleculen? Hoeveel componenten zouden hiervoor nodig zijn en hoe moeten deze georganiseerd worden om de overgang van niet-leven naar leven te maken? Theoretische overwegingen suggereren dat er minimaal ongeveer 250 eiwitcoderende genen nodig zijn om een cel te bouwen, wat een enorm aantal combinatorische mogelijkheden impliceert. Huidige studies hebben alleen systemen met enkele tientallen componenten onderzocht, wat aangeeft dat een radicaal andere benadering dan rationeel ontwerp nodig is om deze kloof te overbruggen.
EVOLF
Het EVOLF-programma pakt de onopgeloste vraag aan om de kloof tussen niet-levende en levende materie te overbruggen door synthetische biologie, biochemie, biofysica en filosofie te combineren. Voortbouwend op een solide wetenschappelijke basis, waarbij het consortium synthetische celmodules heeft ontworpen voor een minimaal genoom, metabolisme en celdeling, wil EVOLF deze benadering verder ontwikkelen door gebruik te maken van op de natuur geïnspireerde evolutie en kunstmatige intelligentie (AI) om een echt autonome synthetische cel te creëren. "In dit consortium moeten we om een synthetische cel te bouwen veel verschillende wetenschapsgebieden combineren om niet alleen te bouwen, maar ook te begrijpen welke modules met welke specifieke functie we nodig hebben om te slagen", antwoordt Wuite. "Het mechanistisch begrip dat verkregen wordt door biofysica zal hiervoor essentieel zijn."
NWO Summit grant
De Summit grant, gefinancierd door de Nederlandse Onderzoeksraad (NWO), ondersteunt toponderzoeksconsortia die hun excellentie hebben bewezen via bestaande partnerschappen en klaar zijn om de status van wereldklasse te bereiken. Deze projecten hebben al belangrijke wetenschappelijke doorbraken gemaakt en krijgen nu de kans om verder te gaan en waardevolle nieuwe kennis bij te dragen aan de maatschappij. De Summit grant vergemakkelijkt ook de opleiding van een nieuwe generatie onderzoekers en zorgt zo voor de duurzaamheid en voortzetting van onderzoek van hoge kwaliteit.
Bio
Hoogleraar Natuurkunde van Levensprocessen Gijs Wuite promoveerde in 2000 in de biofysica. Sinds 2001 leidt hij zijn eigen groep aan de Vrije Universiteit Amsterdam en in 2009 werd hij benoemd tot hoogleraar. In zijn onderzoek heeft hij met succes kwantitatieve fysische instrumenten toegepast om fundamentele problemen in de biologie te onderzoeken en om te zoeken naar de unificatie van schijnbaar ongerelateerde biologische fenomenen. Bovendien heeft hij in de voorhoede gestaan van recente nieuwe en snelle ontwikkelingen van biofysische technieken die visualisatie, manipulatie en controle van complexe biologische reacties mogelijk hebben gemaakt. In 2014 was hij medeoprichter van LUMICKS, een snelgroeiend bedrijf gespecialiseerd in dynamische instrumenten voor enkelvoudige moleculen en in 2018 won hij de Nederlandse Natuurkunde Valorisatieprijs & in 2019 de Amsterdam Impact Award, voor de succesvolle lancering van dit bedrijf.
