|
|
Учените създадоха първата, изцяло синтетична молекула, която може да се саморепликира (да се дели и копира сама).
Но това не е просто поредната генетична модификация, а изцяло нов път за науката. Ето фактите зад този удивителен пробив: Чужд за природата хардуер: Молекулата И тъй като материалите са напълно непознати за естествения свят, нито един съществуващ ензим или бактерия на Земята не може да разпознае или разгради тази молекула. Тя е практически неунищожима от естествена биологична среда. Тайната е в геометрията: Експериментът доказва нещо епохално – за появата на живот условията („първичната супа“) не са толкова важни, колкото информацията и подредбата на атомите. Когато материята се групира в определена геометрична структура в пространството, тя неизбежно започва да пренася код и да се държи като жива, независимо от какво е направена. Този пробив ни показва, че животът и неговият софтуер не са монопол на въглеродната природа. Човечеството току-що открехна вратата към създаването на съвсем нови, паралелни форми на съществуване, изградени по изцяло наш проект. Животът на Земята е започнал не от клетка, а точно от една такава молекула – учените я наричат "Първичният репликатор". Това е била молекула (най-вероятно РНК), която е имала уникалното свойство да събира градивни елементи около себе си и да прави свое точно копие. Ето какво всъщност са направили учените в това изследване: Материалът е изкуствен: Те не са използвали стандартна ДНК или РНК. Създали са изцяло изкуствена верига (полимер) от синтетични материали, които не съществуват в природата. Тя се "дели" сама: Тази синтетична молекула действа като шаблон. Когато се постави в подходяща химическа среда, тя сама привлича нужните елементи, подрежда ги и създава свое перфектно "огледално" копие, след което се разделя от него. Това е революция, защото доказва, че информационният код на живота не се дължи на естествената биологична материя. Можем да вземем изцяло изкуствени материали, да ги подредим правилно и те да придобият основното свойство на живота – репликацията. Но дяволът винаги е в детайлите, когато става въпрос за нещо толкова фундаментално. За да добием съвсем точна представа, материалите са и различни, и изкуствени. Те са изцяло създадени от човека в лаборатория и не съществуват никъде в природата, но са проектирани така, че да имитират логиката на естествения живот. Нека ги съпоставим с тези в природата? Естественият живот (ти, аз, растенията, бактериите) използва ДНК и РНК. Те са изградени от три основни компонента: -Захар (дезоксирибоза или рибоза) -Фосфатна група (която прави връзките в гръбнака на веригата) -Четири азотни бази (буквите A, T, C, G) Какво са направили учените тук? Те са изхвърлили тези естествени тухлички и са ги заменили с XNA (Ксено-нуклеинови киселини). Буквата 'Х' означава 'чужд' или 'друг'. Изкуствен "гръбнак": Учените са заменили естествената захар (рибозата) с напълно различни, синтетични молекули – например химикали като треоза (TNA), анхидрохекситол (HNA) или дори пластмасоподобни полимери. Структурата прилича на ДНК, но химическият й състав е коренно различен. Нови химически връзки: Начинът, по който тези изкуствени елементи се свързват помежду си, е променен в лаборатория, за да бъде веригата много по-стабилна от крехката естествена РНК. Защо това е толкова важно? Ако вземеш естествена ДНК и я оставиш в природата, ензимите и бактериите веднага ще я разградят и "изядат" – тя е органична храна. Тази нова, изкуствена молекула обаче е направена от материали, които природата не разпознава. Затова нито един естествен ензим или бактерия не може да я унищожи. Тя е като „биологична пластмаса“ – има формата и функцията на живота (може да съхранява информация и да се дели), но е направена от чужд, супер устойчив материал. На практика учените са доказали, че природата е избрала ДНК просто защото това е било "под ръка" в първичния хаос преди милиарди години. Но животът, като концепция за саморепликираща се информация, може да се задвижи и чрез изцяло изкуствен химически хардуер. Когато човек чуе за 'изкуствен живот' или молекули, които се делят сами, но са с различен състав, първото усещане много често е на безпокойство. Звучи като началото на научнофантастичен филм, в който нещо ще се обърка. Учените обаче, имат много конкретни (и всъщност доста прагматични) причини да създават тези молекули. Ето основните мотиви зад подобни изследвания: Безопасност (Парадоксално, но факт) Най-големият страх при генетично модифицираните организми (ГМО) е, че те могат да избягат в природата, да се кръстосат с естествени видове и да объркат екосистемата. Но реалността е различна. Тъй като тези нови молекули са направени от материали, които не съществуват в природата, те са напълно несъвместими с естествения живот и не могат да се кръстосат с истинска ДНК. Ако избягат от лабораторията, те просто ще спрат да функционират, защото навън не съществуват специалните изкуствени химикали, с които се хранят. Мотивите на учените Медицина от ново поколение. Естествените молекули в телата ни бързо се разграждат от ензимите (това е защитен механизъм). Но ако трябва да се достави лекарство точно до раков тумор, ние искаме молекулата-преносител да оцелее достатъчно дълго. Изкуствените материали позволяват създаването на микроскопични 'контейнери', които тялото не може да разруши, докато те не си свършат работата. Чисто научно любопитство: Как е започнало всичко? Ние все още не знаем как точно е възникнал животът на Земята. Като създават различни видове саморепликиращи се молекули, учените се опитват да разберат дали животът е някакво космическо изключение, или просто неизбежен резултат от законите на физиката и химията. Ние имаме пълно основание да се питаме Трябва ли да го правим, само защото Можем да го направим? Моралната и етичната страна на тези опити е огромна тема за дебат в момента. |
|
|