[Gefinancierd door het Origins Center]
Neem ons lichaam – de losse cellen kunnen op zichzelf niet bestaan. Maar uit een losse ei-cel kan wel een heel lichaam groeien. Biologische systemen bestaan uit verschillende organisatieniveaus die met elkaar verbonden zijn. Hoe hebben cellen ‘geleerd’ de taken te verdelen binnen een organisme?
Cellen zijn gaan samenwerken nadat dit door evolutie (replicatie, mutatie en selectie) een gunstig effect kreeg op de overlevingskansen van cellen. Cellen werkten in eerste instantie misschien alleen tijdelijk samen, als omstandigheden dat noodzakelijk maakten bijvoorbeeld. Later bleven samenwerkingsverbanden van cellen lange tijd in stand. Daarbij gingen cellen taken verdelen en energie en voeding verdelen.
Op den duur ontstonden hele stabiele samenwerkingsvormen. Individuele cellen konden zelfs uit het collectief losraken (of afsterven) zonder dat de samenwerking daar veel last van had. Uiteindelijk ontstaan er meercellige organismen die niet meer bestaan uit cellen die alleen kunnen overleven, zoals in ons lichaam. Reproductie van de soort vindt plaats vanuit een individuele cel die een nieuw meercellig organisme kan ‘opbouwen’ door middel van celdeling en het verdelen van taken volgens een vastgesteld plan.
Om de stappen die geleid hebben tot meercellige organismen beter te begrijpen, maken onderzoekers mathematische en computermodellen van prebiotische en biologische systemen. Met die computermodellen zien onderzoekers versneld hoe bepaalde vormen van samenwerking en organisatie tussen cellen evolueren.
Projectteams
Twee projecten worden uitgevoerd in de onderzoeksgroepen van Roeland Merks, Universiteit Leiden, Paulien Hogeweg, Universiteit Utrecht en Jacintha Ellers en Bas Teusink, Vrije Universiteit Amsterdam.
Enrico Sandro Colizzi en Renske Vroomans zijn de hoofdonderzoekers.
