Розблокуйте Editor’s Digest безкоштовно
Редактор FT Рула Халаф вибирає свої улюблені історії в цьому щотижневому інформаційному бюлетені.
Європейські вчені розпочали роботу над проектом зі створення простих форм життя з нуля в лабораторії, використовуючи теоретичні та експериментальні досягнення у швидко зростаючій галузі синтетичної біології.
Починаючи з неживих хімічних речовин, дослідники прагнуть створити метаболічно активні клітини, які ростуть, діляться та демонструють «дарвінівську еволюцію» протягом шести років.
Проект «MiniLife» вартістю 13 мільйонів євро, який фінансується Європейською дослідницькою радою і залучає біологів і хіміків з кількох університетів, може стати першим у світі, який відповідає мінімальним критеріям для синтетичної живої системи.
«Успіх був би знаковим досягненням у фундаментальній науці», — сказав Ерс Сатмарі, директор Центру концептуальних основ науки Фонду Парменіда в Німеччині, який є головним дослідником гранту ERC. «De-novo створення живих систем — давня мрія людства».
Джон Сазерленд, який працює над хімією раннього життя в Лабораторії молекулярної біології MRC у Кембриджі, сказав, що проект є частиною зростаючих глобальних зусиль зі «створення мінімальних живих систем».
Сазерленд, який не бере участі в проекті MiniLife, додав: «Це викликано вічним бажанням зрозуміти, як життя зародилося на Землі і чи могло воно прийти з іншого місця у всесвіті, яке можна спостерігати».
Інші дослідники штучного життя працюють з відомими будівельними блоками життя на Землі, зокрема з нуклеотидами, які утворюють рибонуклеїнову кислоту. Проект ERC, навпаки, дійсно має на меті почати з нуля, не використовуючи молекули, які самі по собі є продуктами еволюції.
«Ми відходимо від відомих форм життя, оскільки вони є високорозвиненими істотами, — сказав Сатмарі, — і ми спрощуємо, щоб дістатися до мінімалістичного формулювання».
Дослідники MiniLife оцінюють чотири системи, які окремо або в поєднанні можна було б розгорнути на основі мінімального терміну служби. Усі вони є «автокаталітичними», властивістю, необхідною для самовідтворення, коли хімічна реакція каталізується її власними продуктами.
Одним із кандидатів є реакція forose. Процес, відкритий у 19 столітті, перетворює надзвичайно просту хімічну речовину, формальдегід, у все більш різноманітний і складний масив молекул цукру. Оскільки в реакцію подається формальдегід, поведінка крапель змінюється залежно від складу цукру всередині них.
«Деякі ростуть швидше та діляться швидше, ніж інші», — сказав Ендрю Гріффітс, дослідник MiniLife з École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles у Парижі. «Ми закінчуємо появою того, що еквівалентно природному стану в біології, як суміш бактерій, що повільно ростуть, і бактерій, що швидко ростуть, але в дуже простій хімічній системі».
Система, заснована на формозі, повинна мати можливість демонструвати надійну спадковість — передачу набутих ознак від одного покоління до наступного — можливо, у поєднанні з однією з інших систем, що оцінюються.
Шість років є амбітними, сказав Гріффітс, який оптимістично налаштований, що проект зможе «продемонструвати елементарну дарвінівську еволюцію». Принаймні це включатиме систему, яка може перемикатися між двома спадковими станами в різних середовищах, аналогічно відомому перцевому молі, чиї крила білі в чистому середовищі та чорні, коли живуть у забруднених місцях з темними поверхнями.
Сійбрен Отто, професор системної хімії в Університеті Гронінгена та інший член команди MiniLife, сказав, що його головною мотивацією було «захоплення природою та походженням життя». Хоча молекули, які ми розробимо, ймовірно, не будуть тими, які дали початок життю на добіотичній Землі 3,8 мільярда років тому, механізми, які ми сподіваємося відкрити, будуть дуже важливі для розуміння того, що сталося тоді».
Минулого місяця міжнародна група дослідників попередила про «безпрецедентні ризики», пов’язані з іншою областю синтетичної біології. Вони сказали, що «дзеркальне життя» — сконструйовані бактерії, які є структурними відображеннями природних мікробів — можуть подолати захист людей, інших тварин і рослин.
Відповідаючи на запитання про безпеку проекту MiniLife, Отто сказав, що його творіння «дуже малоймовірно, будуть життєздатними поза дуже контрольованими лабораторними умовами» і не становлять потенційної небезпеки для громадськості.
Однак команда працює з експертами, щоб розробити етичні рамки для дослідження. «Зараз настав час подумати набагато далі про те, куди, ймовірно, приведуть дослідження», — сказав Отто.
