Bakterie z DNA do tej pory nieznanym na Ziemi?

Badacze wyselekcjonowali bakterie E. coli, których DNA używa alfabetu innego od kodu zwyczajowego. Zasadność tego eksperymentu biologii syntetycznej: stworzyć organizmy użyteczne dla bioinżynierii, ale nieszkodliwe dla człowieka i dla środowiska.

Nazywamy to również ksenobiologią. Czyli jak produkować żyjące układy, które nie istnieją nigdzie więcej poza Ziemią...

Francuski badacz, Philippe Marliere, ze wspomnianego zespołu naukowego, wyjaśnia.

Jak uniknąć tego, że zmodyfikowane bakterie tak, aby syntezowały nowe biopaliwa albo lekarstwa, będą wchodzić w interakcje z naturalnym organizmem żywym? Zdaniem niektórych naukowców, którym właśnie udało się postawić pierwszy krok w tym kierunku, należy je wyposażyć w DNA totalnie obce.

Jest to idea, która nie wynika sama z siebie. Ale w rzeczywistości, bliskość genetyczna jest o wiele bardziej niebezpieczna niż odmienność, wyjaśnia francuski biolog Philippe Marlière, z firmy Heurisko USA, zapewniając jednocześnie, że to, co najlepiej ochroni środowisko i zdrowie, to właśnie organizmy, które będą tak różne, jak to tylko możliwe, i które będą zależeć w największym stopniu jak to możliwe od składników sztucznych, nieobecnych w naturze.

W tytule swojej publikacji naukowej, autorzy mówią nawet o „firewall”, takiej jak programy chroniące komputery przed zarażeniem różnego rodzaju wirusami.

Projekt, który francuski biolog Philippe Marlière koordynuje z Rupertem Mutzel z uniwersytetu w Berlinie, ma na celu modyfikację alfabetu DNA, który spoczywa na czterech molekułach (bazach), adeninie (A), tyminie (T), guaninie (G) i cytozynie (C), których łańcuchy stanowią program genetyczny.

W zautomatyzowanym systemie hodowlanym, badacze bardzo długo poddawali bakterie Escherichia coli K12 procesowi przyśpieszonej ewolucji w roztworze ubogim w tyminę, ale coraz bogatszym w chloro-uracyl. Ten element syntetyczny nie jest używany w naturze, ale jest mimo wszystko bliski uracylowi, który, w RNA, odgrywa dokładnie rolę tyminy z DNA.

Imponujący rezultat: zespołowi naukowców udało się stworzyć żyjącą bakterię, której DNA używa tego chloro-uracylu, czyli związku nieobecnego w królestwie życia, na miejscu tyminy.

Historia ta nie bez powodu przypomina te bakterie, nazwane GFAJ-1, żyjące w środowisku bogatym w arszenik, ale bardzo ubogim w fosfor. Jak uważa pani Felisa Wolfe-Simon, odpowiedzialna za te badania, bardzo rozgłoszone w mediach przez amerykańską agencję NASA (i bardzo kontestowane wcałym świecie naukowym), atomy fosforu zintegrowane z DNA i z proteinami tych bakterii, zostały zastąpione przez atomy arszeniku.

Rezultaty te, które właśnie zostały opublikowane w niemieckim przeglądzie naukowym Angewandte Chemie, są jedynie pierwszym etapem, jeszcze nie idealnym, a to z powodu niepowodzenia w osiągnięciu poziomu „0 tyminy w DNA”, jak wyjaśnia pan Marliere.

Spodziewan on się, że już za pięć lat, zastąpienie czterech baz DNA stanie się możliwe.

Obca forma życia, która może pojawić się na ziemi…

Nie jest to, w pewien sposób, produkowanie Marsjan na Ziemi? Dokładnie o to chodzi, wyjaśnił dla Agence France Presse Philippe Marlière, nawet jeśli chodzi tutaj jedynie o mikroorganizmy.

Mamy tendencję do uważania, że im bardziej coś jest inne, sztuczne albo odległe, to tym bardziej jest to niebezpieczne, kontynuuje naukowiec.

W rzeczywistości, prawda jest zupełnie odwrotna, zapewnia Philippe Marlière. Dlaczego HIV odpowiedzialny za AIDS jest niebezpieczny? Ponieważ jest to wirus, który pochodzi on małp. Gdyby pochodził od Marsjan, byłby niegroźny, stwierdza pionier badań w biologii syntetycznej, w dyscyplinie dopiero co się rodzącej, czyli w ksenobiologii.

Termin ten istniał, aby określić możliwość życia pozaziemskiego. Przystosowaliśmy go do naszych potrzeb, wyjaśnia francuski badacz.

Pozostaje jeszcze egzobiologia lub astrobiologia, aby określić życie, które może istnieć na innych planetach, oraz ksenobiologia, to życie obce, etymologicznie, i nie istnieje żaden powód dla którego nie moglibyśmy sprawić, żeby obca forma życia pojawiła się na ziemi, wyjaśnia Philippe Marlière.

Wiele technik ksenobiologicznych jest branych pod uwagę, które mają zapobiec jakiejkolwiek wymianie między organizmami żyjącymi naturalnymi a mikroorganizmami, przetworzonymi w żyjące fabryki, dzięki technikom rozwijającej się stale bioinżynierii.

Badania te mają być, jak mówi Philippe Marlière, środkiem „najpewniejszym i najbardziej bezpośrednim” do wdrożenia „zasady ostrożności w biotechnologii, bez jednoczesnego spowalniania postępu przemysłowego”.

Bakterie mające DNA totalnie obce "nie będą miały żadnej szansy", aby przetrwać i proliferować w środowisku naturalnym, w przypadku gdyby uciekły producentom biopaliw albo z innych miejsca zamknięcia, zapewnia francuski biolog Philippe Marlière.

Inny obrońca ksenobiologii, Markus Schmidt, przedstawił już wcześniej stworzenie w laboratorium "nowej formy obcego życia" jako "ostatecznego narzędzia bezpieczeństwa biologicznego", w artykule opublikowanym w ostatnim roku w BioEssays.

Zapytywany o akceptację społeczną dla swojego projektu, biolog Philippe Marlière przyznaje, że ludzie widzą ten typ doświadczeń jako rodzaj transgresji tworzenia.

To prawda, że jest to transgresja, zgadza się naukowiec, ale niekoniecznie jest prawdą, że jest to niebezpieczne.