Живі істоти — це лише впорядковані структури із «мертвої» матерії. Саме так. Жодної душі. Жодної містичної іскри, що біжить по ваших венах і змушує вас дихати. Просто хімія, яка утримує форму, яка випадково навчилася розрізати. Це означає, що життя – не магія. Це – інженерія. І якщо ви знаєте всі деталі, ви повинні бути здатні зібрати механізм із нуля. Ми ближчі до цієї мети, ніж ви думаєте.
Синтетична біологія переслідує цю мрію вже давно. Ще в 2010 році дослідники Інституту Дж. Крейга Вентера замінили ДНК однієї бактерії на синтетично створену геномну послідовність іншою. Клітка, що вийшла, ожила. Вона росла і розмножувалася, маючи геном мінімального розміру — всього 473 гени. Рекорд на той час. Але результат був «неакуратним». Вчені визнавали, що навіть не знали, що робить третина цих генів. Вони були потрібні? Чи були «сміттям»? Хтозна. Вони не створили життя. Вони просто перезавантажили її. Якби ви залізли в машину, що вже їла, і знову натиснули кнопку запуску. Це зовсім не те саме, що зварити двигун з брухту.
На сцену вийшла команда Університету Міссурі. Вони хочуть заглянути ще глибше.
Експеримент з «Картоплею» (SpudCell)
Вони створили сутність, яку назвали SpudCell. Назва — данина поваги «Супутнику» та космічній ері, а також відсилання до її картоподібної нерівності. Це також скромна характеристика її обмежень. SpudCell – не організм. Принаймні не в повному розумінні слова. Вона заснована лише на 36 генах. Це менше, ніж у деяких вірусів. Коли вчені додали будівельні блоки життя суміш, ці 36 генів самостійно зібралися в структуру. Вони сформували міхури, схожі на клітини. Вони почали синтезувати білки.
Але лише тому, що дослідники вручну надали їм рибосоми.
Рибосоми – це молекулярні машини для синтезу білка, що знаходяться всередині цих клітин. SpudCell довелося «дати рибосоми на блюдечку». Вона не може харчуватися. Чи не генерує енергію. Чи не ділиться і не розмножується самостійно. Вона просто сидить там, вимагаючи постійного зовнішнього введення речовин, щоб продовжувати білки. Якщо сучасна клітина – це широкофюзеляжний лайнер Boeing 747, то SpudCell – це кволий літальний апарат братів Райта, зібраний на мотузках та ватних бинтах. Він ледве відривається від землі. Чи жива вона?
«Вона не жива»
Так. Технічно. Але це також найбільший прорив за десятиліття. Він доводить, що виманити фундаментальний механізм життя з неживих компонентів, використовуючи мінімальний набір інструкцій. Вам не потрібні 473 гени, щоб почати діалог. Потрібно всього 36, щоб почути тихий шепіт у відповідь.
Що буде далі
Найкращі версії вже у розробці. Очевидно. Мета не в тому, щоб сидіти і дивитися, як білкові бульбашки тремтять у чашці Петрі. Застосування тут матеріальне. Нам потрібні альтернативи пластикам, паливу та добривам, що виробляються на основі викопної сировини. Синтетичні клітини могли б виробляти ці речовини стійким чином. Якщо ви зможете спроектувати клітину, яка «їсть» сонячне світло та «виділяє» пластик, це змінить правила гри для промисловості та боротьби зі зміною клімату.
Але глибша мета — епістемологічна. Ми хочемо зрозуміти, як нежива матерія стає живою. Де проходить кордон? Коли хаос перетворюється на стійкий порядок? SpudCell не перетинає фінішну межу, але вказує напрямок. Можливо, ми так і не матимемо чіткого визначення життя. Можливо, це перемикач «вкл/выкл», а диммер (регулятор яскравості).
Якщо ми зможемо створити самодостатню суть із сирих хімічних речовин, ми зрозуміємо біологію так само, як механіки розуміють автомобілі. Або навіть краще. Ми зможемо написати власний посібник з експлуатації. Таємницю не так буде вирішено, скільки переписано заново. І, можливо, в цьому полягає найстрашніша частина процесу.
Підпишіться на розсилку Earth, якщо хочете отримувати щомісячні оновлення, як ми намагаємося врятувати цю планету.
