Вирусът на детския паралич е синтезиран от химически вещества и оживява

Може ли да се създаде изкуствено живот? През 2002 г. бе направено много важно откритие, което постави началото на синтеза на живи организми не от други организми, т.е. отгоре надолу, а от химически съединения, т.е. отдолу нагоре.

Д-р Екард Уимър и екипът му от университета "Стоуни Брук" сглобяват пълната РНК на вируса на детския паралич. Тя се състои от 7500 нуклеотида - доста малко, като се има предвид, че РНК на вируса "Ебола" има 19 000. Екипът ги поръчвал на биохимични лаборатории и ги слепвал. Получената РНК не е вирусът, а само неговата схема. Тя е поставена в екстракт от човешки клетки без ядра, митохондрии и други органели. В него е имало само мембрани и цитоплазми. Когато плътността на РНК в екстракта достигнала критична маса, тя се извила в триизмерна форма и се появили нормални вируси, при това жизнеспособни.

Така вече е налице "решаващото доказателство, че животът не е дело на Бог, а може да се синтезира от химически елементи".

Уимър пише: "Досега се смяташе, че без родителски геноми е невъзможно да се появят дъщерни клетки или потомство. Ние опровергахме този основен биологичен закон. Показахме, че вирусът на детския паралич е химически обект и може да бъде синтезиран. Няма нищо трансцедентно в подредбата на нуклеотидите в генома му. Никаква "жизнена сила" не е нужна при синтеза на този вирус."

Излиза че едно живо същество може да бъде породено не само и единствено от друго същество, но и от мъртви молекули. Откритието на Уимър е сравнено с това на немския химик Фридрих Вьолер, който 1828 г. пръв синтезира органично вещество от неорганично - карбамид от амониев цианат.

Уимър пише: "Когато ме питат жив или нежив е вирусът, отговарям с "да". Вирусите са способни да минават от жива в нежива фаза и обратно. Извън клетката на гостоприемника вирусът на детския паралич е мъртъв като топка за пинг-понг. Той е химическо вещество, което може да се пречисти до хомогенност и да бъде кристализирано. Може като всяко вещество да се синтезира в епруветка. Но попадне ли в клетка, това вещество се развива по законите на еволюцията - наследственост, генни вариации, адаптация към условията и пр."

Изводът е, че никой вирус не може да бъде изтребен, защото извън клетката той се запазва безкрайно дълго и при промяна в условията е способен да възкръсне (без кавички). Този извод се потвърждава от възкресяването на вируса на испанския грип от типа H1N1, който през 1918 г. отнема живота на 40-50 млн. души по целия свят. Това е най-страшната пандемия в историята на човечеството, пред която бледнее дори "черната смърт" в средновековна Европа - чумата. Решено бе този вирус да бъде възкресен и да се разшифрова неговият молекулярен механизъм заради заплахата от птичия грип H5N1.

15 години след Уимър човекът вече може да създава нови живи организми, доказа статия в сп. "Сайънс" от март 2016 г. Тя обобщава работата на института "Крейг Вентър" в Калифорния. Там искат да създадат организъм по зададена схема и заради това отсяват кое в генома е съществено и кое - не.

В геномите има участъци от ДНК (транспозони), които не кодират белтъци. Не се знае обаче за какво служат те. При човека тези участъци са 45% от генома, а при царевицата - 85%. Според Вентър за организма са важни само гените, които отговарят за 4-те най-важни процеса: съхраняване на генетичната информация, клетъчна обмяна, генна експресия и изграждане на клетъчни мембрани.

За да изолират гените, отговорни за 4-те функции, от 1995 г. насам биолозите разшифроват напълно геномите на три микоплазмени бактерии. От тях микоплазма гениталиум е най-малкото същество, способно да се размножава - има само 528 000 базови двойки и 525 гена. Микоплазма микоидес е с 1 млн. базови двойки и двойно повече гени. А микоплазма каприколум е още по-сложна.

При сравняване на трите генома се оказва, че неизменно са налице 250 гена. Така се появява хипотезата за "минималния геном", достатъчен за живот в идеална лабораторна среда. Решават да създадат бактерия с него. През 2010 г. екипът съобщава, че е присадил геном от една бактерия в друга и тя се превърнала в нея. Излиза, че по аналогия с компютър човек може не само да напише кода на машината, но и да вкара себе си в нея. Писането на кода на бактерията обаче се оказало трудно. За разлика от вируса на детския паралич с неговите 7500 нуклеотида микоплазмата има над 500 000 базови двойки.

Писането на програма (според Вентър геномът е именно език) или кодирането е невъзможно без тестове за грешки, особено ако тя е дълга. При Уимър програмата е била 7 килобайта и е тръгнала, без да бъде тествана. Но при микоплазмата тя е 1 мегабайт и без проверка и премахване на грешките няма да се задейства.

И наистина първият опит е неуспешен, изкуственият геном не се прихваща в клетка. При тестове с подмяна на всеки изкуствен фрагмент от хромозомите грешката накрая е открита - изпаднал е само един нуклеотид от жизненоважния ген dnaA. Без него ДНК не може да се репликира и генната инструкция се превръща в безсмислица. В крайна сметка грешката е поправена и е синтезирана работеща ДНК.

През март 2016 г. учените се опитват да създадат организъм с минимален геном, т.е. квинтесенция на живота. Без траспозони, нищо излишно, само важни, работещи гени. Но се оказва, че само с 250 гена микоплазмата не може да живее. Нужни са още поне 530 базови двойки, но не се знае кои точно.

Въпреки това резултатът на Вентър е смайващ - чрез сглобяване на химикали той е получил ново същество, което не се среща в природата. Този скок открива хоризонти, пред които спира дъхът. Защото при всеки технологичен скок има приложения, които се оказват съвсем неочаквани и още по-смайващи.