'Ayna yaşam formları' kulağa bilim kurgu gibi gelebilir, ancak bilim insanları bunların insanlar için ölümcül olabileceği ve çevreyi yok edebileceği konusunda uyarıyor
Aynaya baktığınızda, yansımanız temelde sizsinizdir, ancak tüm özelliklerinizin mükemmel bir şekilde tersine çevrilmesiyle. Bu, moleküllerin küçük dünyasında da gördüğümüz bir olguyu göstermektedir.
Bazı moleküller kendilerinin ayna görüntüsü olarak bulunurlar. “enantiyomerler”bunlar birbirinin üzerine bindirilemez. Bu kavram şu şekilde bilinir: kiraliteveya “el kullanma”. Bu önemlidir çünkü aynı moleküllerin ayna görüntüleri biyolojide tamamen farklı etkilere ve işlevlere sahip olabilir.
Yazma Science dergisinde40 tanınmış bilim adamından oluşan bir grup, önümüzdeki on yıl içinde, bu enantiyomerlerden oluşan tam ayna görüntüsündeki yaşam formlarını, özellikle de mikrobiyal yaşamı yaratmanın mümkün olabileceği konusunda uyardı. bakteri. Bunun gerçek tehlikeler yarattığını ileri sürüyorlar.
Araştırmacılar, “ayna bakterilerin” insanların bağışıklık sistemlerinden kaçarak ölümcül enfeksiyonlara neden olabileceğini ileri sürüyorlar. Bu tür enfeksiyonlar aynı zamanda bitki ve hayvan türlerinin önemli bir kısmının yer değiştirmesine yol açarak çevreyi tamamen bozabilir.
Ayna görüntüsündeki moleküller yapısal olarak aynıdır, tıpkı sol ve sağ ellerinizin yapısal olarak aynı olması ve tamamen aynı işlevleri yerine getirebilmesi gibi. Bu moleküller de tamamen aynı kimyasal özelliklere sahiptir; ancak bilinmeyen nedenlerden dolayı doğa, bu tür moleküllerin yalnızca bir versiyonundan yaşam oluşturmayı tercih etmektedir.
Örneğin, proteinlerin yapı taşları olan amino asitler solaktır, şekerler ise sağ ellidir. DNA molekül sağ yönlü bir vida dişidir.
Bu seçici kiralite, moleküllerin canlı sistemlerde nasıl etkileşime girdiğini tanımlar. Uyuşturucunun nasıl etkilendiğini etkiler enzimler (reaksiyonları hızlandıran biyolojik katalizörler) vücudumuzda görev yaptığı gibi tatları ve kokuları nasıl algıladığımızı da belirler. Örneğin, molekül kömür Bu kokuyu aldığınız molekülün hangi “ayna” versiyonuna bağlı olarak nane ya da kimyon tohumlarının kokusunu alabilirsiniz.
Diğer ayna moleküllerinin çok daha derin etkileri vardır. İlaç talidomit iki biçimde bulunur. Bunlardan biri sabah bulantısı için güçlü bir tedavidir; ayna versiyonu yıkıcı doğum kusurlarına neden olur.
Bu şu soruyu akla getiriyor: Aynanın diğer tarafında var olan biyolojik molekülleri yapabilseydik ne olurdu? Bu araştırmanın arkasındaki motivasyon kısmen meraktan kaynaklanıyor ama aynı zamanda pratik uygulamaları da var.
Tıbbi tedaviler giderek daha fazla biyolojik moleküllerden türetilmektedir. peptitler (kanserin tedavisinde kullanılabilen küçük protein parçaları). Ancak etkinliklerine rağmen doğal proteinler ve peptitler önemli bir sınırlamayla karşı karşıyadır: vücutta hızla parçalanırlar.
Bunun nedeni, vücudumuzdaki biyolojik molekülleri geri dönüşüm için parçalayacak şekilde gelişen enzimlerin, doğal peptidleri hedeflemede oldukça etkili olmasıdır. Bu nedenle, bu kanser tedavilerinin işe yaradığından emin olmak için sık sık doz uygulanması gerekebilir.
Bununla birlikte, ayna amino asitlerden oluşturulan benzer peptitler muhtemelen bu bozunma sistemleri tarafından tanınmayacaktır, ancak yine de kanserleri hedef alacak şekilde tasarlanabilirler. Ve bunları inşa etmek biyolojik molekülleri aynalamak Bu zaten başarılabilir: DNA'nın yansımalarını, tamamen işlevsel “ayna enzimlerini” ve daha fazlasını yaptık.
Ayna yaşamının riskleri
Ayna moleküllerinin potansiyel faydaları ümit vericidir. Bir sonraki adım, tamamen doğal versiyonların yansıması olan moleküllerden yapılmış tam ayna organizmalar yaratmak olacaktır.
Bakteri oluşturma üzerinde çalışan araştırma grupları zaten var “temelden”. Yani biyolojik molekülleri sentezleyip işlevsel hücreler haline getirmeye çalışıyorlar.
Ayna bakterilerinin sıfırdan üretilmesine muhtemelen on yıl daha varken, bu araştırmanın nereye varabileceği konusunda şimdiden ciddi endişeler var. Science dergisinde yazan 40 bilim adamı, eğer öyleyse, yaşamın ayna olmasından korkuyor laboratuvarlardan kaçış (ve bunun olduğuna dair pek çok örnek var) yıkıcı sonuçlara yol açabilir.
En acil endişe, ayna bakterilerinin insanların, hayvanların ve bitkilerin bağışıklık sistemlerinden kaçabilmesidir. Bağışıklık savunmamız, tamamı solak amino asitlerden oluşan doğal patojenlerde (hastalığa neden olan bir organizma veya virüs gibi başka bir ajan) bulunan korunmuş moleküler kalıpların tanınmasına dayanır. Ayna bakterileri bu tanınabilir modellerden yoksun olacak ve bağışıklık sistemimizi onların varlığına karşı kör kılacaktır.
Ayna bakterileri ayrıca ekosistemleri öngörülemeyen şekillerde bozabilir. Örneğin, muhtemelen viral enfeksiyon ve bakteriyel antibiyotikler gibi biyolojik kontrollerden kaçarak kontrolsüz çoğalmalarına olanak tanıyacaklardır.
Bu, yerli türlerin yerini alan, besin ağlarını bozan ve besin döngülerini değiştiren, potansiyel olarak art arda ekolojik sonuçlara yol açan istilacı ayna bakteri popülasyonlarına yol açabilir.
Bilim adamlarının ayna yaşamıyla ilgili uyarısı oldukça dikkat çekicidir; kısmen bu kadar prestijli bir akademik dergide yer alması nedeniyle, aynı zamanda da titiz bir araştırmayla desteklenmesi nedeniyle. 300 sayfalık teknik analiz.
Ayna organizmalarının olağanüstü risklerini vurgulayan keskin mesajları, bir bilim kurgu gerilim filminin konusu gibi gelebilir, ancak endişeler geçerli bilimsel akıl yürütmeye dayanıyor.
Ayna bakterileri benzersiz ve benzeri görülmemiş bir zorluk sunuyor. Ancak bu yarın ortaya çıkacak bir kriz değil. Tam bir ayna yaşamı yaratmanın önündeki teknik engeller hala önemini koruyor ve küresel topluluğa tepkisini düşünmesi için yeterli zaman sağlıyor. Bilim insanları ayrıca, sırf meraktan kaynaklanan araştırmaların ötesinde, tam ayna organizmalar geliştirmek için herhangi bir ikna edici gerekçe bulmakta zorlandıklarını da kabul ediyorlar.
Şimdi harekete geçerek – sağlam yönetim, dikkatli gözetim ve uluslararası işbirliği yoluyla – ayna biyomoleküllerinin gelişimine sorumlu bir şekilde rehberlik edebilir ve riskleri kesin olarak anlaşılmadığı ve azaltılmadığı sürece tam ayna yaşamının yaratılmasının önlenmesini sağlayabiliriz.
Bu düzenlenmiş makale şu adreste yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okuyun orijinal makale.
