Вчені зробили гігантський стрибок вперед в створенні штучного життя
Нове, напівсинтетичні життя
В основі всього життя на Землі лежить молекула дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК). З різних комбінацій нуклеотидних основ ДНК - аденіну (A), цитозину (C), гуаніну (G) і тиміну (T) - приходять різні генетичні вираження живої істоти. Але що, якщо б ви могли додати більше листів до цього генетичного алфавіту?
Ще в 2014 році хімічний біолог Флойд Ромсберг зробив саме це. Він і його команда в Науково-дослідному інституті Скріппса в Ла-Холі, Каліфорнія, розширили природний генетичний алфавіт, включивши X і Y в штам бактерій E.coli. Тепер вони зробили цю роботу ще одним кроком в дослідженні, нещодавно опублікованому в журналі Nature.
В цьому новому дослідженні Ромсберг і його колеги демонструють, як їх частково синтетичний штам E.coli може обробляти інструкції зі своїх додаткових підстав нуклеотидів X і Y для експресії нових білків.
«Це перший випадок, коли клітина переводила білок з використанням чогось іншого, крім G, C, A або T», - сказав Ромсберг Reuters. «Це перша зміна в житті, коли-небудь зроблене».
Створення «штучного життя»?
На щастя, Ромесберг і його команда не мають наміру використовувати свої дослідження, щоб спровокувати вибух вибухових гібридних форм життя. Як сказав Ромсберг Reuters, його основи нуклеотидів X і Y не можуть зв'язуватися з природними основами ДНК, і ці напівсинтетичні організми (SSO) не можуть вижити за межами лабораторних умов. «Вони не можуть втекти», - сказав Ромсберг. «Ні сценарію Юрського парку».
Проте, як сказав член-кореспондент Університету Ватерлоо Брайану Інгаллс Футуризму, ми повинні бути обережні, коли маємо справу з маніпуляцією життям.
«Грунтуючись на наших знаннях про те, як працює життя (на молекулярному рівні і вище), не варто намагатися провести відмінність між «природним» і «штучним», - сказав він. «Ми можемо, однак, відрізнити «нове» від «старого», і там ми повинні бути стурбовані можливістю появи нових організмів для руйнування існуючих екосистем».
Як зазначив Інгаллс, дослідження Ромсберга сконструйовано таким чином, щоб запобігти такому порушення. «Нові організми, молекулярні механізми яких в значній мірі відрізняються від (відомої) біохімії, набагато рідше взаємодіють непередбачувано з існуючими організмами», - сказав він.
Отже, напівсинтетичні організми Ромсберга навряд чи порушать існуючу життя на Землі, але чи можуть вони вплинути на розвиток органічного штучного інтелекту (ШІ), наприклад, роботів з частково біологічними тілами?
«Тепер у нас є SSO, який зберігає і отримує збільшену інформацію. Те, що людина робить зі збільшеною інформацією, це питання», - сказав Ромсберг Футуризму. «Якщо можна розробити генетичний ШІ, то я думаю, що SSO можна було б використовувати вдома. Підвищена інформація і типи можливих доступних білків можуть бути корисними».
Наші тіла і наш світ
Крім видінь полуорганіческіх роботів або реальних парків Юрського періоду, це набагато більш реалістичні додатки для напівсинтетичних організмів Ромберга. Як зазначив Інгаллс, вони можуть допомогти нам вирішити багато найбільші проблеми людства в області охорони здоров'я, сільського господарства, виробництва та ряду інших арен.
Саме безпосереднє застосування для роботи Ромесберга - розробка нових лікарських препаратів на основі білка. Як він сказав Reuters, багато з білків, які привабливі для лікування наркотиками, швидко змиваються організмом по нирках. Його напівсинтетичні ДНК може бути використана для створення білків, які несуть молекули жиру, які запобігли б це швидке видалення.
Крім наших тіл, ці напівсинтетичні організми могли б використовуватися для поліпшення здоров'я нашого довкілля.
«Наш довгостроковий інтерес полягає не в отриманні бактерій та інших клітин для виробництва білків для нас, а в тому, щоб побачити, чи можемо ми змусити клітини використовувати [самі білки] для отримання нових функцій або атрибутів», - сказав Ромсберг футуризму . «Наприклад, чи можемо ми дати білки бактерій, які дозволять їм руйнувати певні вуглеводні, які ми могли б потім використовувати для очищення нафтових розливів?»
Взагалі кажучи, дослідники могли б програмувати ці білки, щоб за певних умов надати клітинам деякі нові переваги, сказав Ромсберг. Таким чином, вони можуть спонукати еволюцію до пошуку нових рішень для адаптації до зовнішніх обставин.
Команда Ромесберга намір продовжувати просувати свої дослідження напівсинтетичних організмів на нові рівні. Вони сподіваються розширити генетичний алфавіт клітин від більш складних організмів, ніж E.coli, таких як дріжджі або люди, і вони також починають розглядати те ж саме для неушкодженого організму, такого як черв'яки C. elegans, він сказав Футуризму.
Література: Рейтер, Природа
