Майкл Брукс - Тринадцать вещей, в которых нет ни малейшего смысла

Для этого конструкторы «букашки» не стали использовать ДНК. Ее заменяет ПНК. Буква «П» здесь обозначает «пептид» — короткую цепочку аминокислот, строительных кирпичиков белков. ПНК, как и ДНК, состоит из двух перекрученных нитей аминокислот, но устроена проще, и синтезировать ее много легче. Она не несет никакого электрического заряда, а это означает, что в жировой среде она будет растворяться. Встроившись в маслянистую капельку «букашки», ПНК ждет случая самовоспроизвестись.

Такой шанс выпадает, когда становится жарковато. Если температура поднимается выше определенной отметки, двойные нити ПНК начинают расходиться. При этом на некоторых участках возникают слабые электрические заряды, которые проявляют интерес к молекулам воды. Сама цепочка, основа «букашкиной» генетики, остается внутри жировой капельки, но заряды тянут ее к оболочке. Здесь она встретится с короткими кислотными цепочками, еще более короткими, чем ПНК, — Расмуссен с коллегами предполагают, что эти цепочки будут свободно плавать в воде, образуя своего рода систему жизнеобеспечения. Некоторые из них присоединятся к «обнаженным» основаниям разошедшейся двойной пептидной нити; если какие-нибудь короткие цепочки окажутся «правильными», отделившийся фрагмент ПНК неожиданно для себя обнаружит, что у него появилась пара, которая вместе с ней образует новую двойную нить. Ее электрические заряды нейтрализуются, и она снова растворяется в маслянистой капельке. По мере температурных изменений процесс будет повторяться снова и снова, а генетический код «букашки» — постоянно самовоспроизводиться, с шансами на интересные мутации при каждом новом повороте событий.

Не то чтобы опыт уже завершился. Пока группа Расмуссена добралась только до процессов роста и деления; самовоспроизводства генов еще нет. Но Расмуссен убежден: когда это произойдет (он подчеркивает: именно «когда», а не «если»), «букашка» оживет.

Ну хорошо, как бы оживет. Расмуссен не спорит: если под жизнью разуметь точное подобие нашей с вами, тогда это нечто иное. Но для создания с нуля «настоящей» жизни, по его словам, нужны долгие годы; ведь клетка чрезвычайно сложна, мы еще и половины не знаем о ней. Тем не менее Расмуссен убежден, что по всем рабочим критериям «букашке» суждено стать живой.

У нее будет, например, примитивный обмен веществ, который позволит ей самовоспроизводиться. Некоторые из плавающих в воде кургузых «запчастей» — пептидных цепочек — обретут на одном конце группу светочувствительных молекул. Эти молекулы послужат нейтрализации электрического заряда цепочек, сделав их растворимыми в жировой среде, и «букашка» начнет «поглощать» их. Однако с наступлением утра световое излучение разрушит светочувствительные молекулы; в итоге цепочки снова обретут электрический заряд и начнут искать заряд противоположного знака в окружающей водной среде, для чего им потребуется приблизиться к оболочке «букашки». По мере увеличения уровня освещенности все больше и больше цепочек будет устремляться к поверхности капельки, и в конце концов на оболочке просто-напросто не хватит места для всех. Вот тогда-то, считает Расмуссен, капля и разделится надвое — самовоспроизведется. Этот механизм задуман весьма хитроумно: электрические свойства ПНК не позволят «сырьевым» молекулам влиять на генетику «букашки», и, следовательно, процесс роста будет замечательным образом отделен от генетических мутаций.

Впрочем, вообразить, что эта жировая капелька и есть жизнь, пока еще очень трудно. Кстати говоря, та самая редакционная статья журнала «Нейчур», которая подвергала критике само определение понятия «жизнь», задавалась еще и вот каким вопросом: а можно ли вообще попытки сконструировать организмы «с нуля» назвать «сотворением жизни»? Глядя на иные проекты, конкурирующие с идеей Расмуссена, хочется ответить: «Нет». Возьмем для примера опыты Крейга Вентера.

Ни для кого не секрет, что от мочеполовых инфекций ждать добра не приходится. Однако Вентер — человек, задумавший превратить расшифровку человеческого генома в частное предприятие, — вряд ли согласится с этим. Он тоже занимается искусственной жизнью, стараясь раскрыть загадку с помощью бактерии, портящей людям настроение при каждом заходе по малой нужде.

Mycoplasma genitalium была впервые обнаружена в начале 1980-х в моче пациента, страдавшего негонорейным уретритом. Оказалось, что болезнетворный микроб, поражающий мочеполовые пути, обладает самым куцым геномом среди всей живности на планете. У человека генов насчитывается примерно 30 тысяч, у микоплазмы гениталиум — всего 517. Да и из тех почти триста не несут, судя по всему, никакой полезной информации.

Вентер возглавлял исследовательскую группу, расшифровавшую геном этой бактерии в 1995 году. Относительная простота ее организма подсказала идею определить методом исключения гены, действительно нужные для сохранения вида. Как только их набор сведется к абсолютно необходимому минимуму, тут-то мы, по словам Вентера, и постигнем самую суть жизни. А заодно создадим ценную биофабрику: Вентер собирается заменить «лишние» гены в ДНК бактерии другими, которые позволят ей, допустим, синтезировать инсулин. Несомненно, это и есть причина, по которой Вентер собирается сделать следующий сомнительный ход — запатентовать минимальный геном.

Ученый уже выделил гены, необходимые для такого минимального организма, и синтезировал их. Сейчас, когда пишется данная книга, осталось только внедрить эти гены в бактериальную клетку, из которой удален ее собственный геном. Вентер уже доказал, что его группа в принципе способна выполнять такие генные трансплантации; стало быть, дело не в технических препятствиях. Однако, хотя Вентер похваляется, будто делает важный шаг на пути к сотворению жизни, по сути, то, что он создает, — вовсе не жизнь, а новый вид бактерии. Биофизик Дэвид Димер из Калифорнийского университета в Санта-Крусе выразился еще жестче. По его словам, тварь, которую пытается произвести на свет команда Вентера, — всего лишь «существующий организм, подвергнутый радикальной переделке».

То же можно сказать о программе, идущей в Цюрихе под научным руководством Пьера Луиджи Луизи. Его «минимальный клеточный проект» начался с крохотного пузырька, своего рода контейнера для транспортировки внутри клетки всякого добра, затем во внутриклеточную среду будут добавляться различные химикаты и компоненты — пока не получится что-то вроде полноценно работающей клетки. Джек Шостак в Гарварде тоже мастерит пузырьки с начинкой из биоматериала в ожидании, что станет свидетелем их спонтанного деления. Шостак охотно признаёт: его проект рассчитан на долгий срок и не имеет обозримого предела в будущем; как он говорит, до настоящего искусственного самовоспроизводства клетки лет десять — двадцать… плюс к тем десяти — двадцати годам, которые ожидаются сегодня.