Vědci poprvé vytvořili umělý život v laboratoři. Kompletní genom kvasinky Saccharomyces Cerevisiae se po desetiletích výzkumného úsilí konečně podařilo syntetizovat týmu z Macquarie University.
Evropští vědci mezitím posouvají nové hranice s projektem MiniLife, jehož cílem je vytvořit metabolicky aktivní život z ničeho. Ještě zajímavější než samotné pokroky je však chování těchto syntetických organismů s překvapivými vlastnostmi, které mohou zpochybnit naše vnímání toho, co je život.
Složitá realita syntetických kvasinek
Saccharomyces Cerevisiae je přelomovým úspěchem genetického inženýrství. Nyní vědci pečlivě sestavili 16. a poslední chromozom kvasinkového genomu, nazvaný SynXVI. To znamená, alespoň teoreticky, že kvasinkové buňky lze zcela přepojit, změnit jejich funkce a drsnost. Vědci však při úpravě tohoto organismu pozorovali podivné chování.
Hlavní překážka potvrdila, že syntetické kvasinky dokázaly účinně metabolizovat glycerol za zvýšené teploty. To si vyžádalo pečlivé genetické ladění s využitím CRISPR a dalších nástrojů pro úpravu genů, aby se problémy přesně určily a odstranily.
Související článek
Nečekaně i malé posuny v místě umístění genetických markerů měly dramatický dopad na fungování kvasinek a vzorec růstu a metabolismu byl jedinečný. Tato zjištění poukazují na to, jak nepředvídatelné jsou výsledky, když se provedou i malé genetické změny.
Projekt MiniLife posová hranice života
Zatímco projekt genomu kvasinek mění existující organismus, evropský projekt MiniLife se snaží konstruovat život od nuly a odmítá použít jakoukoli předem vytvořenou biologickou složku. Projekt, který podporuje Evropská rada pro výzkum, si klade za cíl vytvořit samoreplikující se, vyvíjející se buňky vycházející ze základních chemických látek, což je výkon, kterého dosud nikdo nedosáhl (jako tento podivný život, který se replikuje sám).
Namísto známých biologických molekul používaných při jiných pokusech o umělý život pracují výzkumníci projektu MiniLife s autokatalytickými systémy. Formózová reakce, chemický proces, při němž z jednoduchých molekul vznikají cukry, je jedním z nejslibnějších kandidátů.
Je zvláštní, že když se tyto organismy v rámci omezeného prostředí vyburcují, vykazují růst i dělení, podobně jako primitivní život. Některé chemické kapénky se dělí rychleji než jiné, což je odrazem konceptu evoluční zdatnosti v biologii.
Obzvlášť zvláštní je, že tyto systémy vykazují známky dědičnosti. Vědci si všimli, že za různých podmínek prostředí mohou chemické směsi přepínat mezi dvěma různými odlišnými dědičnými stavy, podobně jako přirozený výběr. Tento jev vyvolává zajímavé otázky o tom, co představuje život, jak ho známe, a zpochybňuje příslovečný učebnicový příklad můry peprné, která se přizpůsobila průmyslovému prostředí.
Nebezpečím umělého života je třeba se zabývat již dnes
Umělý život již není sci-fi a je důležité se již nyní zamyslet nad možnými důsledky. Již od doby, kdy lidé poprvé vytvořili nové kmeny rostlin a živočichů, vyvolávala potenciální rizika obavy, zatímco schopnost syntetizovat organismy nabízí obrovské výhody v oblastech, jako je medicína, zemědělství a výroba. Tým MiniLife sice trvá na tom, že umělé systémy pravděpodobně nepřežijí v nekontrolovaném venkovním prostředí, ale přesto je třeba vytvořit vhodné etické struktury.
V současné době se navrhují etické rámce, které budou formovat budoucí výzkum. Výzkumníci se domnívají, že právě nyní nastal okamžik pro přemýšlení o budoucnosti, aby se zajistila kultivace odpovědných inovací při maximálním využití transformačního potenciálu syntetické biologie.
Zrod umělého života je přelomovým bodem ve vědě, který novým způsobem spojuje biologii, chemii a inženýrství. Výzkumníci rozšiřují hranice možností, od ladění genomů kvasinek po vývoj samoreplikujících se chemických systémů. Protože však tyto umělé formy života vykazují nepředvídatelné chování, jsou nakonec více než jen hračkami; zpochybňují také naše základní chápání života jako takového. Zatím jsme se jen poškrábali na povrchu a s každým objevem jsme o krok blíže k odhalení tajemství (například vytvoření života z ničeho).