Ученые потратили массу времени на «уговоры» живых клеток, и все таки у них получилось, живые клетки смогли объединиться с кремнием. По мнению ученых этот опыт доказывает возможность существования подобной жизни и того, что кремний может также стать кирпичиком в зарождении жизни.
Кремний — это второй по распространенности на планете элемент после кислорода. Ученые некоторое время полагали, что он может быть как-то сопричастен к появлению жизни, однако, им удавалось сделать из кремния все что угодно, краски, полупроводники, но как-то не удавалось ни найти кремниевую форму жизни, ни создать, что как-бы говорило о том, что это невозможно.
Однако, прорыв ученых, в создании углеродно-кремниевой жизни, поможет в полной мере оценить возможности кремния во Вселенной, а также выяснить, почему на нашей планете, несмотря на переизбыток кремния, основой жизни стало не соединение углерода и кремния, а только углерод.
Работали над созданием новой формы жизни ученые из Калифорнийского Технологического Университета.
Одна из самых важных характеристик углерода заключается в том, что он способен образовывать связи с четырьмя атомами одновременно, то есть быть своеобразным клеем на атомном уровне, и это значит, что он способен соединять длинные цепочки молекул необходимые для формирования жизни, такой какой мы ее знаем, белковой и с ДНК.
«Еще не известны живые организмы с кремний-углеродными соединениями», — говорит один из исследователей, Дженнифер Кан.
Чтобы было понятно, Кан и ее команда играли большую роль в жизни клетки с углеродно-кремниевой связью, так как сами они в такую форму сложиться бы не смогли. Но несмотря на помощь ученых, клетки в теории все таки могут создать подобную связь, хоть на практике они никогда этого не делали самостоятельно.
В своих опытах исследователи начали изолировать белок, который встречается в природе в бактерии Rhodothermus marinus, она живет в горячих источниках Исландии. Белок в Rhodothermus marinus играет важную роль, он транспортирует электроны по клеткам, его выбрали из-за того, что анализы показали, что он может облегчить соединение атомов углерода и кремния. После того, как белок был выделен, ученые вставили его в бактерию E. Coli. Первая итерация бактерии длилась недолго, но команда раз за разом продолжала добавлять мутации в ген протеина в определенной области генома в кишечной палочке.
«После трех туров мутаций, протеин может скрепить кремний и углерод в 15 раз эффективней, чем любой синтетический катализатор,» — сообщает Авива Руткер.
Проведенное исследование показывает, что кремний все-таки может участвовать в зарождении жизни, а также позволяет пересмотреть фармацевтические препараты, сельскохозяйственные химикаты и топливо.
«Это исследование показывает, как быстро природа может приспособиться к новым вызовам,» — делится впечатлениями один из команды, Фрэнсис Арнольд, в своем заявлении для прессы: «ДНК-закодированный каталитический механизм клетки может быстро научиться продвижению новых химических реакций, когда мы предлагаем новые реагенты и соответствующие стимулы в виде искусственного отбора. Природа могла бы сделать это сама, если ей хотелось бы».
