Приблизились к созданию жизни на основе кремния
|
Углерод — основной элемент жизни на Земле. Все организмы создают свои клетки на основе углеродных молекул. Но некоторые учёные, а за ними и писатели-фантасты уже давно предполагали, что из-за того, что атомы кремния связываются с другими атомами так же, как и атомы углерода, кремний может стать основой альтернативной биохимии жизни. |
Тем не менее, несмотря на то, что кремний широко распространён на Земле и составляет 28% коры планеты (для сравнения, углерода в ней – всего 0,03%), данный элемент почти полностью отсутствует в химии жизни. |
Но недавно появилась надежда, что всё изменится: исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего сообщили, что им впервые удалось заставить эволюционировать бактерии таким образом, чтобы их ферменты начали эффективно встраивать кремний в простые углеводороды, первооснову жизни. |
Для того чтобы помочь живым организмам принять в свой состав кремний, химик Фрэнсис Арнольд (Frances Arnold) из Калифорнийского технологического института в Пасадене и её коллеги изолировали термофильные бактерии, которые процветают в горячих источниках. Как и многие другие организмы, такие бактерии содержат ферменты цитохромы, роль которых заключается в транспортировке электронов между белками. |
В некоторых случаях, однако, ферменты термофильных бактерий расширяют свои функции и начинают отвечать за другие реакции. После испытаний на бактериях учёные обнаружили, что в редких случаях цитохромы также могут отвечать за добавление кремния в простые углеводородные цепи. |
В природе, как подметила Арнольд, способность кремния по добавлению цитохрома настолько слаба, что всё это может быть побочным продуктом функции фермента. Чтобы усилить эффект, команда учёных окружила бактерии кремнием и соединениями углерода. Затем учёными были отобраны организмы, которые произвели наибольшее количество углеводородов, содержащих кремний. Только после трёх этапов этого искусственного отбора ферменты "эволюционировали", и бактерии стали в большом количестве производить кремнийсодержащие углеводороды (в 2000 раз больше природных собратьев). |
"Сила эволюции действительно проявляется с возникновением новых функций, а затем происходит адаптация с помощью направленной эволюции", – резюмирует Арнольд. |
Пока это лишь промежуточный результат, о котором было объявлено на одном из заседаний Американского химического общества. |
В настоящее время кремниево-углеводородные соединения, называемые органосиланами, не могут принести какую-либо пользу промышленности. Они короткие, в отличие от тех длинных силиконов, которые химические компании используют для изготовления клеев, уплотнителей и герметиков. |
В дальнейшем же планируется, что организмы, способные включать кремний в свои клетки, станут первым шагом на пути создания "кремниевых" существ – похожих на Хорту из сериала "Звёздный путь". Однако это вряд ли случится скоро – необходима ещё масса исследований и испытаний. |
Тем не менее эксперты считают, что данные разработки открывают новые перспективы для органической химии. |
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2733586 |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|