Добро пожаловать в мир синтетической жизни, господа!
Понеділок, 4 Грудень 2017 20:06![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
bytebusterСемен Єсилевський: Добро пожаловать в мир синтетической жизни, господа!
Похоже, что ноябрь 2017 года навсегда войдет в историю человечества как дата появления первого синтетического живого организма. Пока что это существо никак не напоминает андроидов из «Бегущего по лезвию» или синтетических людей из «Мира дикого запада» - это всего-лишь немного модифицированная бактерия, но значение этой невзрачной кишечной палочки трудно переоценить.
Попробую в двух словах объяснить в чем суть.
Абсолютно все живые существа, которые живут или когда-либо жили на нашей планете используют для хранения наследственной информации один и тот же генетический код. Более 4 миллиардов лет сотни миллионов видов живых существ, начиная от бактерий и заканчивая человеком, использовали в своих ДНК код из 4 нуклеотидных “букв” - A, T, G и C.
Когда клетки синтезируют определенный белок, они транслируют каждые три “буквы” соответствующего ему гена в одну аминокислоту. Всего таким образом закодировано 20 типов аминокислот, из которых составлены абсолютно все белки нашего организма.
До сих пор все генетически модифицированные организмы отличались от своих диких собратьев только тем, что последовательности их ДНК были немного отредактированы человеком – какие-то гены изменены, какие-то вставлены или удалены. Сам генетический код и механизмы его трансляции в белки никак не менялись. Таким образом традиционные ГМО-организмы никоим образом не были “искусственными”.
Сейчас все поменялось. Еще в 2014 году американские ученые создали бактерию, которая использует в своей ДНК две дополнительные «буквы» - синтетические нуклеотиды X и Y, которые в природе нигде и никогда не встречаются. ДНК с этими дополнительными «буквами» нормально реплицировалась при делении клеток и они передавались бактериями по наследству, но при синтезе белков новые «буквы» никак не использовались.
И вот в ноябрьском номере журнала Nature появилась статья о новой бактерии, которая использует весь расширенный алфавит из 6 «букв» для синтеза белков! Новая зверушка живет, делится и продуцирует светящийся флуоресцентный белок, в котором есть совершенно новые, нигде в природе не встречающиеся, аминокислоты, закодированные новыми, нигде в природе не встречающимися нуклеотидами.
Эту бактерию уже можно совершенно честно и безо всякой натяжки назвать первым частично синтетическим организмом. Часть ее биохимии намеренно сконструирована человеком из молекул, которые никогда не встречаются в природе!
Новая бактерия пока что совершенно бесполезна,
но перспективы, которые открывает это достижение, и риски, которые оно несет, вызывают легкую панику даже у профессионалов. Шестибуквенный генетический код позволяет кодировать уже не 20, а 152 типа аминокислот. Какие это будут аминокислоты решает человек. В теории их можно «нагрузить» практически любыми химическими группами, которые в природе вообще не встречаются.
Полученные таким образом белки в теории смогут катализировать такие химические реакции, которые живым организмам никогда не снились в пьяном бреду.
Например, вполне можно представить себе бактерий, с аппетитом жрущих токсичное ракетное топливо, тяжелые металлы или радиоактивные шлаки.
Можно научить их синтезировать совершенно невообразимые материалы, например откладывать покрытие солнечных батарей или растить сверхпрочные композитные волокна.
Можно дать им улучшенный фотосинтез на других длинах волн.
Практически любая больная фантазия химиков становится потенциально реализуемой в метаболизме живого существа!
Новые «синтетики» не способны выжить в природе — там просто нет тех веществ, которые им нужны для строительства своей видоизмененной ДНК. Они живут только пока их кормят нужными веществами. В этом смысле их можно сделать вполне безопасными в использовании. А можно и не сделать... Что в таком случае может быть описано в сотнях научно-фантастических произведений. В любом случае прогресс в этой области уже не остановить. Синтетическая жизнь появилась и теперь человечество будет ломать себе голову как сделать ее не только полезной, но и безопасной.
У новой бактерии из сотен тысяч химических веществ только несколько являются синтетическими, но лиха беда начало. Со временем все может пойти по принципу корабля Тесея — все новые природные биохимические механизмы будут заменяться синтетическими аналогами, пока от исходной клетки мало что останется. Будет ли это реализовано — пока непонятно, но возможность увидеть полностью синтетическую клетку у нас есть.
Пока что речь идет только о бактериях, но что будет дальше тяжело себе представить - вполне можем докатится и до андроидов с электроовцами. Добро пожаловать в мир синтетической жизни, господа!
P.S.
А если учесть прогресс в разработке искусственного интеллекта, то картинка к этой статье уже не воспринимается как нереализуемая
фантазия.
P.P.S. А тем временем наши депутаты очередной раз пытаются протолкнуть закон о запрете ГМО по типу скрепно-мракобесного российского аналога. Наши народные избранники делают все возможное, чтобы уберечь нас от бесовских биотехнологий будущего. Пущай это у них там будут бактерии-синтеты для производства лекарств, лечения рака и производства волокон для космического лифта. Мы же будем и дальше обрабатывать тяпкой экологически чистый рапс, удобряемый натуральным конским навозом. Так победим! (сарказм, если кто не понял)
P.P.P.S. А народ тем временем живо обсуждает чего там один бородатый дед в черном балахоне и с крестом на пузе написал другому такому же деду. У вас тут будущее наступает, а вы все переживаете за то, кто правильнее интерпретирует древние сказки.
Эх...
Підписатися на RSS
...
Дата: Понеділок, 4 Грудень 2017 18:32 (UTC)...
Дата: Понеділок, 4 Грудень 2017 18:43 (UTC)...
Дата: Понеділок, 4 Грудень 2017 18:50 (UTC)Представил живой винт на несколько петабайт. :)
...
Дата: Понеділок, 4 Грудень 2017 19:03 (UTC)При чому, операція копіювання буде називатися «зачекай 10 хвилин, вони самі розмножаться».
Тільки яка там буде швидкість доступу?
...
Дата: Понеділок, 4 Грудень 2017 19:06 (UTC)Зато, при наличии биокомпьютеров, фраза "При определенных условиях компилятор может залезть в холодильник и сожрать все сосиски!"(с)Радищев приобретает вполне осязаемый смысл.
...
Дата: Понеділок, 4 Грудень 2017 19:15 (UTC)А у Арвіда ще й має квантово-невизначену природу! Арвід Ґейзенберга, знаходиться у суперпозиції станів «прочитав» і «не прочитав». ;)
> залезть в холодильник и сожрать все сосиски
Угу. Перетворити усі сосиски на AVI'шку з порнухою.
...
Дата: Понеділок, 4 Грудень 2017 20:38 (UTC)Лишь бы к кгбешникам не попало это чудо научное. Они же ВСЁ используют только во вред, сцуки...
...
Дата: Вівторок, 5 Грудень 2017 06:51 (UTC)...
Дата: Вівторок, 5 Грудень 2017 09:24 (UTC)