Ласкаво просимо в ксенобіології

Відео: Ласкаво просимо в чудовий світ

Синтетичні біологи між справою створили нове царство організмів - перших справжніх Чужих. Ця історія починається з телефонної прес-конференції Джорджа Черча і Фарра Айзекс - двох синтетичних біологів з Гарварду і Єля. Групи Черча і Айзекс придумали, як «посадити на повідець» генетично модифіковані організми (спочатку кишкову паличку E. coli, а в перспективі, можливо, і взагалі все, що ми навчилися використовувати в своїх цілях). Вчені, що опублікували в Nature, для цього підмінили у E. coli генетичний код - тобто сам спосіб, яким в ДНК закодована інформація. Не просто переписали геном, а привласнили його буквах нові значення. Технологія редагування ДНК під назвою CRISPR / Cas, якої вони скористалися, за своїми можливостями нагадує магію. Але в тому, що вийшло, магії ще більше.

Один з 64 кодонів - трибуквених поєднань з нуклеотидів, що становлять словниковий запас, якщо хочете, ДНК і РНК, - у цій версії кишкової палички замість сигналу про закінчення синтезу білка тепер позначає штучну амінокислоту. Без цієї амінокислоти така E. coli не виживе: по крайней мере, в експериментах груп на цій стадії шанси на «втечу» шляхом випадкової мутації, підбору відповідного аналога або запозичення генів у товаришів оцінювалися в один на трильйон.

Поки я слухала прес-конференцію й стала роздумувати, коли ж хто-небудь з колег нарешті скаже слова «Парк юрського періоду» (де все почалося з витоку ДНК з лабораторії), мова зайшла про те, що з приводу таких інноваційних організмів має сказати умовний Росспоживнагляд , тобто всілякі регулятори. Поки трохи, відповів Джордж Черч і далі вимовив ключову особисто для мене фразу: «Це ж, по суті, не просто новий вид живих організмів, а щось на зразок нового царства, зовсім нова гілка життя».

Чим далі, тим все більш чужими ці організми будуть для всієї решти життя на Землі.

Іншими словами, ласкаво просимо в ксенобіології. Так називають науку про інопланетного життя: «ксенос» - це, як відомо, «чужий», привіт Рідлі Скотту. Стаття про неї в Вікіпедії, до слова, оптимістично повідомляє, що, оскільки справжніх ксенобіологіческіх організмів в найближчі пару років не бачити, у осіб, які приймають рішення, є ще в запасі деякий час на те, щоб розібратися, які ж саме рішення приймати . Думаю, бажаючі можуть сміливо піти і оновити, а то якось уже ніяково виходить, по-моєму.

Але на практиці ксенобіології - це не дисципліна з арсеналу корпорації зла Weyland-Yutani, придуманої Рідлі Скоттом, а цілком реальний напрям в синтетичної біології, який вивчає життя, яка говорить на трохи іншому генетичному мові. Мовну аналогію слідом за самими вченими вибрали багато журналістів, які написали про нові результати Черча і Айзекс. За словами дослідників, перепризначення навіть одного з 64 кодонів вже захищає ці rE. coli - за recoded (перекодованими) бактеріями закріпилася така назва - від багатьох вірусів. Крім того, це заважає горизонтальному переносу генів (через який «дика» кишкова паличка, за деякими даними, могла отримати до двох третин всього свого пангенома - безлічі всіх наявних в межах виду генів).

На наступному етапі вчені переписують вже сім з 64 кодонів - чим далі, тим все більш чужими ці організми будуть для всієї решти життя на Землі. Нагадує класичний парадокс корабля Тесея: згнила дошка - замінили, потім ще одну, і так до самої последней- той чи це корабель, що вийшов в плавання? До такого справа навряд чи дійде, але з якогось моменту «мови» дійсно стануть настільки різними, що спілкуватися, тобто передавати один одному генетичну інформацію, їх носії не зможуть зовсім.

Якщо піджин стає першою мовою у дітей його винахідників, він за одне покоління може перетворитися в самостійний і повноцінний мову.

(За чудовою іронією долі, саме до цього моменту в тексті я почала ходити на дуже цікавий лінгвістичний курс MIT про засвоєння першої мови. На першому ж занятті розмова зайшла про процес креолізації як народження нової мови під тиском обставин. Якщо грубо, то коли в одному місці виявляються носії різних мов, яким проте дуже треба регулярно спілкуватися, виникає піджин - як би недоязик, простенька експромт-помісь вихідних компонентів. Але от якщо піджин стає першою мовою у дітей його винахідників, він з а одне покоління може перетворитися в самостійний і повноцінний мову. Швидше за все, я була єдиною людиною в аудиторії, який протягом усього цього обговорення ніяк не міг позбутися думок про одну там кишкової палички.)

Синтетична біологія - справа відносно нове, можна сказати, наука нинішнього століття, хоча розмови про неї обережно починалися ще в 1970-1980-х роках. На її передовий знаходяться в тому числі і люди, з яких все по-справжньому і почалося, на зразок того ж Джорджа Черча. Відповідно, крім самої дисципліни не менш бурхливо і на ходу розвивається і її етика. Показово, що одна з популярних антологій з питань синтетичної біології і моралі починається з історії всього-то 2010 року: група Крейга Вентера тоді представила світу «Синтию», клітку з штучним геномом, в який крім імен і електронних адрес дослідників потрапили навіть надихаючі цитати про науці.

У цю глибокодумну добірку потрапив і Йоахім Больдт, фахівець з медичної етики і біоетики з Фрайбурзького університету, з таким ось міркуванням. Хімія бездоганно довела, що досягла успіху в аналізі сполук, за допомогою успіхів в їх синтезі. А синтетична біологія "намагається представити підсумковий аналіз життя: показати, що біологічні організми можна пояснити через їх складові частини - через її, життя, синтез». Разом з тим Больдт застерігає від надмірного захоплення гучними описами кшталт творіння, «створення життя» або «природи 2.0»: поки, за його словами, ми в основному маніпулюємо вихідним матеріалом, а не створюємо що б там не було з нуля. Так що зізнаватися особливо не варто, як би говорить він Вентеру, який в геномі своєї «Синтії» процитував Річарда Фейнмана: чого не можу створити, того не розумію.

Зазнаватися дійсно небезпечно, коли в сусідніх кабінетах з синтетичними біологами - іноді і в прямому сенсі - старанно шукають контекст для життя, якою ми її знаємо, астрономи. (Але ж ще десь поруч шукають небачені досі живі організми в підлідних озерах Антарктики і намагаються створити штучний інтелект, щосили називаючи його штучної життям, до речі.)
У ДНК «Синтії», першої в світі клітини зі штучним геномом, Крейг Вентер закодував цитату з Річарда Фейнмана: «Чого не можу створити, того не розумію».

Власне, сама фраза «контекст для життя» в цей текст потрапила з лекції Девіда Шарбонно, знаменитого фахівця з екзопланет. Він в нинішньому році почав вести в Гарварді новий шлях по цій темі - без сумніву, нітрохи не менш популярною у відповідних студентів, ніж синтетична біологія. В цілому питання пошуку позаземного життя у Всесвіті впевнено переїжджає з Сонячної системи, де, мабуть, якщо щось ще і було, то вже скінчилося (хоча всім все одно цікаво), за її межі. І чим більше вчені знаходять екзопланет, особливо схожих на Землю, тим більше їх впевненість в тому, що на одній такій планеті рано чи пізно знайдеться той, що вони шукають.

Астрономи - єдині, хто шукає по-справжньому незалежна творіння, говорить Шарбонно. Якщо ми знайдемо життя на планеті, що обертається навколо іншої зірки, немає ніяких шансів, що це життя буде хоч якось нам споріднена і ми будемо мати до неї хоча б скільки-небудь віддалене відношення. Всі інші або все-таки намагаються розібратися в житті на Землі, або, як у випадку зі штучним інтелектом, відверто творять за своїм образом і подобою, вважає вчений.

На відміну від своїх ксеноколлег, астробіологи в доступному для огляду майбутньому помацати свій контекст для життя не зможуть: за словами Шарбонно, не дуже-то й зрозуміло, чи дійсно астрономічні інструменти наступного покоління - наприклад, «Джеймс Уебб» - зможуть виявити в атмосферах планет за межами сонячної системи сліди присутності життя. Але першу екзопланету впевнено відкрили тільки в 1992 році, тобто тимчасові горизонти і швидкість розвитку у двох дисциплін можна порівняти. А вуглецевий шовінізм, в якому часто звинувачують астробиологов (ідея, що справжнє життя може виникнути тільки з біомолекул, хімічно схожих на земні, а «кремнієвої», «плазмової» або «цифровий» бути не може), нітрохи не чужий і їх синтетичним товаришам , тому в якості аргументу в чиюсь користь не приймається.

Так що до фінішної лінії поки далеко.
Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Цікаві факти