قام علماء الأحياء بتقييم عواقب التسربات من مختبرات الحياة “المرآة” الاصطناعية

إذا قام العلماء بإنشاء حياة “مرآة” والسماح لها بالتسرب من المختبرات، فلن يؤدي ذلك إلى عواقب وخيمة – فالميكروبات من الأيزومرات المعاكسة للطبيعية لن تجد طعامًا لنفسها في الظروف الطبيعية.

تتمتع العديد من الجزيئات البيولوجية بحالة لا انطباقية، أي أنها يمكن أن توجد في شكل يسار أو يمين. بالنسبة لبعضها البعض، فإن المتصاوغات الضوئية هي صور معكوسة، مثل اليد اليسرى واليمنى، ولا يمكن دمجها. تستخدم الحياة على الأرض جزيئات الحمض النووي اليمنى والبروتينات اليسرى – وحتى النهاية غير واضح الوداع الأسبابلا شيء آخر.

الكائنات الحية ذات اللامركزية العكسية ليست موجودة بعد، ولكن النظرية لا تحظرها، وعلاوة على ذلك، فإن التجارب على إنشائها جارية بالفعلوالتي سبق أن طالبت الأوساط العلمية المعنية بإيقافها. حجج المؤلفين نشرت في عام 2024 البيان الأمر بسيط: لن يتمكن الجهاز المناعي من التعرف على الميكروبات “المرآة”، وإذا تسربت، فإن الكارثة أمر لا مفر منه.

وفي دراسة جديدة، باستخدام النمذجة الحاسوبية، قام علماء الأحياء بحساب مصير مثل هذه الكائنات الحية الدقيقة إذا انتهى بها الأمر في المحيط الحيوي للأرض. يتم نشر النتائج على خادم الطباعة المسبقة com.bioRxiv – وهم مشجعون.

تم إلغاء الكارثة

البكتيريا “المرآة” لن تبقى على قيد الحياة في البيئة بسبب لن يجدوا طعامًا يتوافق مع عدم تناظرهميقول البروفيسور ريكارد سول من معهد سانتا في في نيو مكسيكو، الذي قاد الدراسة.

ويشرح قائلاً: “يمكن للمرء أن يتخيل إنشاء غذاء “مرآتي” متخصص خصيصًا للكائنات الحية “المرآة”. لكن هذا لا يحل المشكلة، بل يغيرها فقط. ولن يتطلب المحيط الحيوي المرآة مجرد إمدادات متناثرة من العناصر الغذائية، بل يتطلب بنية تحتية واسعة النطاق قادرة على إنتاج جزيئات حيوية مرآة على نطاق صناعي – السكريات المرآة، والأحماض الأمينية، والدهون، وما إلى ذلك.

من المهم التأكيد على ما يلي: لقد أجابت النمذجة على سؤال ما إذا كانت الكائنات الحية المرآة ستكون قادرة على ترسيخ نفسها بشكل مستقل في بيئة بيئية حقيقية – فنحن لم نكن نتحدث عن البقاء المؤقت في ظروف معملية أو صناعية خاضعة للرقابة مع أنظمة تغذية هندسية.

“وجهة نظرنا هي أن الحياة المرآة من المرجح أن تواجه عوائق كبيرة للغاية عبر مجموعة واسعة من الظروف البيئية، مما يجعل تأسيسها الناجح غير مرجح،” يتابع سول. “ومع ذلك، لا تزال هناك أسئلة مهمة مفتوحة تتطلب مزيدًا من التحليل: العمليات التطورية طويلة المدى، بالإضافة إلى نماذج أكثر واقعية لتفاعل الجهاز المناعي مع الكائنات الحية المرآة”.

حجج المعارضين

لم تتم مراجعة المقالة بعد، لكن المتخوفين من العلماء الذين توصلوا إلى البيان المذكور أعلاه يطالبون بالفعل بمراجعته. وفقا للبروفيسور فون كوبر من جامعة بيتسبرغ، أحد الموقعين، فإن المغذيات اللاكيرالية وفيرة في الطبيعة.

ويحذر قائلاً: “علاوة على ذلك، فإن عدد الخلايا المرآة سوف يتطور بسرعة ويتكيف مع الظروف الجديدة، مما يؤدي في الأساس إلى خلق شجرة حياة ثانية”.

ووفقا لمؤلفي الدراسة، فإن التنوع البيولوجي الحالي للأرض سيكون بمثابة “شاشة واقية” من الغزو، لأن الكائنات الطبيعية تتكيف بشكل أفضل مع البيئة وستحل محل “انعكاساتها”. بالإضافة إلى ذلك، يعتقدون أن جهاز المناعة لدينا قادر على التعرف على البكتيريا المرآة كأجسام غريبة.

“هناك أمثلة لا حصر لها من بيولوجيا الغزو التي تظهر مدى ضعف النظم البيئية حتى شديدة التنوع البيولوجي أمام الغزاة الذين ليس لديهم مفترسات طبيعية”، يعترض كوبر.

يتم التقليل من الخطر

وتوافق مؤلفته المشاركة كيت أدامالا من جامعة مينيسوتا على أن الوصول إلى الأطعمة التي تحتوي على اللامركزية “الصحيحة” قد يكون عاملاً مقيدًا: “هذا هو النقص المتأصل الذي قد تواجهه الحياة المرآة في أي بيئة طبيعية”.

وتضيف، لكن مثل هذه الكائنات يمكنها نظريًا أن تصنع طعامها بنفسها من خلال عملية التمثيل الضوئي. ويمكن أيضًا تصميمها لاستخدام الجزيئات اللولبية الموجودة في الطبيعة.

وتتساءل: “إن إنشاء مثل هذا الكائن أمر صعب للغاية – ولكنه ليس مستحيلاً. ولكي نكون صادقين، ليس من الواضح تمامًا سبب وصف الانتشار الواسع النطاق (للحياة المرآة) بأنه “غير مرجح للغاية”.

تم النظر في هذه الخيارات، لكنها لا تغير أي شيء بشكل أساسي، الإجابات الوحيدة.

ويؤكد: “السؤال الرئيسي ليس ما إذا كانت بعض العناصر الغذائية متاحة، ولكن ما إذا كان هذا الوصول كافيًا لدعم النمو الإيجابي طويل المدى في المنافسة مع المحيط الحيوي الحالي. وحتى لو تمكنت الكائنات المرآة من البقاء على قيد الحياة على مجموعة محدودة من المركبات اللاكيرالية، فإنها ستظل تواجه قيودًا بيئية شديدة – ضعف جودة الموارد، وتأثيرات التخفيف، والمنافسة، وعدم القدرة على معالجة الغالبية العظمى من الجزيئات الحيوية الطبيعية اللاكيرالية بكفاءة”.

لا تُصب بالذعر!

إن الحياة المرآة هي في الواقع تهديد محتمل للمستقبل، ولكن المخاطر المرتبطة بها تحتاج إلى تقييم موضوعي، كما تقول المتخصصة الأمنية فيليبا لينتزوس من جامعة كينجز كوليدج في لندن.

“الرد الصحيح ليس الذعر أو الإنكار. وهذا يشمل التنظيم المسبق المدروس، والخطوط الحمراء الواضحة للأعمال المحفوفة بالمخاطر، وجدول أعمال البحث المتناسب الذي لن يزيح المخاوف الأكثر إلحاحًا المتعلقة بالسلامة البيولوجية والأمن البيولوجي. إن مجرد حقيقة أن المقالة تشير إلى القيود البيئية لا ينفي الحاجة إلى التنظيم. وإذا كان هناك أي شيء، فهذا يوضح فقط لماذا يجب أن يكون التنظيم قائمًا على البيانات ومتكيفًا – فأنت بحاجة إلى فهم الافتراضات التي تحدد المخاطر، وأين توجد مجالات عدم اليقين، وما هي أنواع العمل التي يمكن أن تغير الصورة بشكل أساسي. خلص.