Ученые доказали вероятность существования кремниевых форм жизни
Выдающаяся американская исследовательница Фрэнсис Арнольд доказала, что живые клетки способны создавать кремнийорганические связи. Это означает, что жизнь может быть не только углеродной – как все известные нам живые существа.
Все известные человечеству форму жизни – углеродные, то есть в состав всех их органических соединений обязательно входит углерод. Однако долгие годы ученые предполагали, что могут существовать и формы жизни, построенные на другом материале – все надежды были на кремний. Дело в том, что по многим свойствам он схож с углеродом: оба элемента способны образовывать связи одновременно с четырьмя атомами, что делает их пригодными для формирования длинных цепочек молекул вроде белков и ДНК. При этом кремний является вторым по количеству элементом на Земле, но в чистом виде в природе не встречается, так как очень активно и быстро взаимодействует с другими веществами.
В ноябре специалисты Калифорнийского технологического института под руководством знаменитой исследовательницы эволюции Фрэнсис Арнольд доказали, что живые клетки способны создавать углеродно-кремниевые связи. Исследователи использовали протеин cytochrome c, выделенный из бактерии Rhodothermus marinus, найденной в горячих источниках Исландии. Специалисты внесли несколько изменений в его ДНК, каждый выбирая наиболее многообещающих кандидатов – и снова запускали мутации. После трех повторений получившийся белок смог связать углерод с кремнием, причем в 15 раз эффективнее синтетика. К тому же он оказался более надежным и без вредных побочных продуктов, а благодаря своему происхождению из геотермальных источников он еще и крайне устойчив.
Ученым впервые удалось добиться создания кремний-углеродные связей натуральным способом, без использования каких-либо химических катализаторов или других агрессивных веществ. Дело в том, что искусственно созданные кремнийорганические связи известны давно и используются во множестве областей. Однако теперь доказано, что живые клетки сами умеют создавать такие связи. «Это прекрасная демонстрация того, как быстро природа может приспособиться к решению проблем, — говорит Фрэнсис Арнольд. — Все природное разнообразие может выдержать совершенно новую химию, если предоставить для нее новые ниши».
Результаты этого исследования означают, что эволюция способна включать кремний в самую основу живых клеток. Это может обеспечить прорыв в электронике и медицине, а также доказывает, что не углеродные формы жизни вполне могут существовать во Вселенной. В итоге это открывает широчайшее поле для исследований того, как могла пойти эволюция, если бы успешнее оказался не углерод.
