Учёные нашли способ распознавать «зеркальную жизнь» ещё до её появления в лабораториях

Исследователи из Университета Стратклайда и Даремского университета (Великобритания) разработали подход к обнаружению гипотетической «зеркальной жизни». Речь идёт об организмах, молекулы которых имеют обратную пространственную конфигурацию по сравнению с молекулами земных существ. Самовоспроизводящихся организмов такого рода пока не существует, но эксперты предостерегают: их появление способно серьёзно повлиять на здоровье людей, сельское хозяйство и экосистемы. В работе описано, как распознать такую биологию, если она всё же возникнет.

Основа метода — хиральность, то есть способность молекул существовать в двух зеркальных формах, которые нельзя совместить, как левую и правую руку. В известных нам организмах белки построены преимущественно из аминокислот одной конфигурации, тогда как ДНК и РНК содержат сахара противоположной. У зеркальной жизни всё было бы наоборот. Из-за такого отличия в строении молекул подобные организмы взаимодействовали бы с окружающими живыми существами не так, как обычные микроорганизмы.

Авторы предлагают использовать круговую поляризацию люминесценции (CPL), которая позволяет судить о пространственной организации молекул. Для этого применяются флуоресцентные маркеры, способные присоединяться к определённым клеточным структурам, в том числе к мембранам и нуклеиновым кислотам. Под действием возбуждения маркеры излучают свет с характерными поляризационными параметрами. Набор таких сигналов образует своеобразный молекулярный «отпечаток», по которому можно отличить привычную биологию от зеркальной.

Чтобы уменьшить риск ошибочного определения, учёные рекомендуют опираться на сигналы сразу нескольких маркеров, нацеленных на разные клеточные структуры, а не на единственный показатель. Для измерений можно приспособить уже существующее оборудование: специализированные микроскопы, камеры и анализаторы биологических образцов. Технологии регистрации круговой поляризации люминесценции уже опробованы в лабораторных условиях, но полноценная система обнаружения зеркальной жизни пока не создана и не прошла проверку.

Тревогу вызывает то, что зеркальные микроорганизмы могут оказаться менее восприимчивыми к ряду естественных защитных механизмов и хуже вписываться в привычные экологические связи. Если не найти способ эффективно сдерживать их размножение, численность зеркальных бактерий теоретически способна стремительно расти. Ранее специалисты уже говорили о возможных угрозах для людей, животных, растений и окружающей среды, и сегодня обсуждается ограничение исследований, нацеленных на создание самовоспроизводящейся зеркальной жизни.

Авторы подчёркивают: предложенный метод — это превентивная мера, а не готовая система биологического контроля. Его сильная сторона в том, что принцип обнаружения можно совершенствовать и тестировать на существующих биологических материалах, не создавая опасные организмы специально для эксперимента.

Источник: iXBT