Het leven is ontzettend complex en komt voort uit het dynamische samenspel tussen moleculen en hun omgeving. Hedendaags leven berust op interacties op en tussen verschillende niveaus van hiërarchie en schaal: van (bio)moleculen tot cellen, van organismen tot ecosystemen tot de hele biosfeer van onze planeet. Als we kapotte organismen willen repareren, moeten we eerst begrijpen hoe het leven functioneert. Onderzoekers moeten op alle niveaus begrijpen wat het ‘gedrag’ veroorzaakt dat we “leven” noemen.
Dit wordt bereikt door twee verschillende richtingen van onderzoek:
1. Ten eerste bouwen onderzoekers levende cellen uit losse moleculen. Dat doen ze in een laboratorium. Dit zijn biomoleculen die rechtstreeks afkomstig zijn van bestaande cellen. Of het zijn volledig synthetische moleculen of een combinatie van beide. Deze benadering is bijzonder krachtig om de functionele principes van het leven te ontrafelen. Het genereren van synthetisch leven zal een enorme wetenschappelijke doorbraak betekenen en het realiseren van volledige controle over het leven zal ongekende mogelijkheden voor nieuwe toepassingen creëren. Bovendien zal het genereren van leven op basis van een alternatieve biochemie nieuwe inzichten geven in de potentiële diversiteit van levensvormen in het heelal. Het levert nieuwe waarneembare indicatoren op die worden gebruikt in de zoektocht naar buitenaards leven.
2. Ten tweede ontleden en bestuderen onderzoekers het hedendaagse leven. Hierbij zijn moderne experimentele technologieën nodig om individuele moleculen te bekijken die actief zijn in cellen, zoals het DNA-molecuul. En onderzoekers willen ook zien hoe die moleculen veranderen door de tijd. Deze experimenten zullen enorme hoeveelheden data opleveren over lange perioden. Alleen met behulp van wiskundige modellen is het mogelijk deze data te verwerken en resultaten inzichtelijk te maken.
Uiteindelijk zullen onderzoekers in staat zijn om het leven te sturen en te corrigeren. Zo zouden we bijvoorbeeld in staat zijn om ‘kapot leven’ te repareren door middel van DNA-bewerking. We zouden ziekten op een ongekende manier kunnen behandelen. Maar onderzoekers kunnen dan ook nieuwe ecosystemen ontwikkelen op plaatsen waar bestaande ecosystemen verloren gaan, beschadigd zijn of nog niet bestaan. Help je mee deze dromen te verwezenlijken?
