Создание полностью искусственной клетки уже не за горами, а с ним — и создание клеток с иной хиральностью. Такие «зеркальные» бактерии будут неуязвимы для нормальных фагов, амебы, скорее всего, не опознают в них еду, поэтому они могут стать надежными биореакторами для получения различных соединений. Но тут же кроется и их опасность. Что будет, если такие бактерии вырвутся за пределы лаборатории? Этому вопросу посвящена работа в Science и сопровождающий ее подробный отчет.
Credit:
123rf.com
Вся жизнь на Земле гомохиральна. РНК и ДНК построены только на основе D-углеводов, в состав белков входят практически исключительно L-аминокислоты. Но работа с объектами с иной хиральностью может обладать определенными преимуществами. Например, лекарства нужно периодически принимать потому, что биологические процессы их деградируют. А «зеркальные» варианты биомолекул не будут взаимодействовать с этими механизмами, так что лекарство дольше останется эффективным. Иммунная система тоже полагается на хиральность. Так что такая терапия еще и не будет вызывать побочных эффектов со стороны иммунной системы. Но с этой областью исследований у авторов отчета нет никаких проблем. Проблемы начинаются, когда речь заходит о микроорганизмах с иной хиральностью.
Раньше считалось, что «зеркальным» бактериям не хватит нутриентов с нужной хиральностью в окружающей среде. Но данные отчета говорят о том, что ахиральных питательных веществ может быть достаточно для их выживания. Так, обычная кишечная палочка может расти на среде без хиральных нутриентов. «Зеркальные» бактерии не будут распознаваться иммунными клетками, им не будут угрожать никакие хищники, а бактериям, в отличие от вирусов, не нужны специфичные рецепторы, чтобы заразить клетку. В перспективе они способны стать патогенами человека, других животных и растений. Даже создание «зеркальных» фагов и антибиотиков — недостаточная мера. Многоклеточные хозяева помогут таким бактериям распространиться во многих средах. Подобно инвазивному виду, у которого мало естественных хищников, «зеркальные» бактерии могут быстро размножиться, эволюционируя и диверсифицируясь по мере своего распространения. Авторы доклада призывают внимательно рассмотреть все опасности, прежде чем продолжать исследования в этой области.
Не все разделяют их опасения. Некоторые считают, что «зеркальные» бактерии не выдержат жесткой конкуренции с природными микроорганизмами. «Это как запрещать транзисторы, потому что беспокоишься о киберпреступлениях через 30 лет», — говорят они. Слишком жесткая регуляция в этой области может «задушить» полезные открытия. Но в любом случае создание искусственной клетки еще невозможно, так что вопрос пока остается теоретическим.
Источник:
Katarzyna P. Adamala, et al. Confronting risks of mirror life // Science (2024), December 12, 2024, DOI: 10.1126/science.ads9158