Comments 39
Интересная статья
Припоминаю какие-то исследования, где пытались создать еду с другой хиральностью. Которая на вкус, вид, запах и все ощущения при потреблении была бы точь-в-точь как обычная. Но не должна была усваиваться в привычном смысле (в плане извлечения белков, жиров, углеводов млекопитающими). Соответственно, можно было бы, условно, есть "зеркальные чипсы" и худеть (нормальной бы едой в рационе был только всякий ЗОЖ, а вся "еда для удовольствия" типа снеков и сладостей была бы "зеркальной").
Проблема оказалась в том, что еда не просто не усваивалась, а вызывала серьёзное отравление с риском вплоть до летального исхода, если съесть её слишком много (при этом угрозу несла "зеркальная" еда сама по себе, наличие в рационе достаточного количества обычной еды не спасало ситуацию).
Так вот вопрос. А в обратную сторону это не работает так же? В смысле, точно ли "зеркальная" жизнь в обычной биосфере, где доминирует другая хиральность молекул, будет жизнеспособна? Нехиральные питательные вещества то она найдёт, но постоянный контакт с подавляющим большинством молекул не той хиральности не будет ли для неё токсичен? Конечно, это сильно уменьшит потенциал её применения, но и конец света предотвратит.
А так, конечно, какие-то страны запретят, но какие-то забьют. И если, например, условный Китай (имеющий реальную возможность для исследований) не станет ограничивать исследования, то это ни от чего не защитит, просто запретившие страны будут отставать по научному прогрессу, а также не будут иметь информации, что с этой "зеркальной" жизнью делать и как защититься.
Вот, имею тот же вопрос, кстати. Взялся уже писать свою простыню, но решил вчитаться в комментарии.
Есть подозрение, что им просто есть нечего будет и потребуется повторная эволюция, но тут уже "живут и кушают наши".
Опасность зеркального паразита, по мне, так надуманна. Паразит он на то и паразит, чтобы пользоваться ресурсами хозяина, а тут почти все ресурсы непригодны. Мне кажется, гораздо опасней был бы свободный самодостаточный автотроф вроде зеркальных цианей. Им ничего, кроме лужи света, не надо, никакой органики, лишь бы их никто не ел. Нынешние травят чужих, но все равно страдают от вирусов, а зеркальные по идее были бы избавлены от этой напасти в принципе. Тогда красные приливы могли бы стать каждодневным явлением и разрушить все биомы, до каких доберутся. А болезнетворного Зазеркалья как раз ждать и не стоит, имхо
Луи Пастер открыл хиральность винной кислоты:
Пардон, не уверен, что я знаю как вставлять ссылки.
Там в самом конце есть приписка, что видимо микробы потребляют один изомер и не трогают другой.
Энантиомеры (зеркальные вещества с одной и той же формулой) имеют одинаковые химические свойства, но часто- разный вкус, запах, цвет, оптические свойства и т.д. Например D-глюкоза (обычная) и L-глюкоза имеют одинаковый сладкий вкус, а терпеновый спирт карвон встречается в виде двух изомеров: S-карвон с запахом тмина и R-карвон, пахнущий мятой. То есть, эта еда определённо будет отличаться по вкусу и запаху.
создать еду с другой хиральностью. Которая на вкус, вид, запах и все ощущения при потреблении была бы точь-в-точь как обычная
Вряд ли пытались еду создавать, тем более, по всем параметрам. Это неподъёмная задача на текущем уровне, имхо. "Зеркальных" аминокислот накидать с сахарами и добавить обычных (незеркальных) вкусоароматизаторов - еще можно представить. А так, прожектов с попытками использования энантионеселективных реакций, вроде реакции Бутлерова, хватает. Были и попытки создавать еду с нормальной хиральностью, но из разной несъедобного сырья, вроде нефти (советский паприн).
Соответственно, можно было бы, условно, есть "зеркальные чипсы" и худеть (нормальной бы едой в рационе был только всякий ЗОЖ, а вся "еда для удовольствия" типа снеков и сладостей была бы "зеркальной").
Такое без сложных хиральных штук делают и довольно успешно. Имхо, остается проблема, что нельзя заменить основные компоненты и находятся люди, которые слишком серьезно верят в "ноль калорий", злоупотребляя "полезными" снеками.
точно ли "зеркальная" жизнь в обычной биосфере, где доминирует другая хиральность молекул, будет жизнеспособна
Токсичность и "особость зеркальных молекул" обычно преувеличивается. Некоторые организмы используют "зеркальные" молекулы, да и мы (люди) достаточно широко используем некоторые продукты с "неправильными" молекулами.
условный Китай (имеющий реальную возможность для исследований) не станет ограничивать исследования
Тогда это философский вопрос. Если не будет вообще никак ограничивать опасные исследования, то можно предполагать, что он и первым пострадает, как это уже неоднократно наблюдалось в истории Китая.
Проблема оказалась в том, что еда не просто не усваивалась
Ваша фраза звучит так, будто они эту еду сделали и проверили. Но это неправда, никто такую еду не делал.
А когда была создана полностью с нуля живая клетка? Обычная, не зеркальная.
Или учёные решили перепрыгнуть через этот этап?
Похоже на прионы: "Как правило, при переходе белка в прионное состояние его α-спирали превращаются в β-слои. Появившиеся в результате такого перехода прионы могут в свою очередь перестраивать новые молекулы белка; таким образом, запускается цепная реакция, в ходе которой образуется огромное количество неправильно свёрнутых молекул[3]. Прионы — единственные известные инфекционные агенты, размножение которых происходит без участия нуклеиновых кислот."
Да навряд ли, прионы это обычные белки, в них нет проблем хиральности, но они попросту свернулись неправильно. С прионами, грубо говоря, вроде того, что вам нужно чтобы кабели сворачивались пружинкой сами на себя, а они сплелись друг с другом и растянулись в общую неразворачиваемую структуру
Они не просто свернулись неправильно, они при этом могут этой неправильностью "заражать" правильные белки. И подозревают что зеркальные белки могут вести себя также.
Это не заражение в обычном смысле, а скорее индукция (автокатализ). То есть, это что-то вроде эффекта домино, когда хватает одного запутанного кабеля, чтобы у вас в кармане с проводами наступил бардак. Вы можете предполагать такое поведение у зеркальных белков примерно так же как и у обычных, ничего сверхзагадочного в этом нет, была спиралька, а стала "сетка". Прионы (здесь я смешиваю правильный белок и неправильный) по сути это обычные белки и как многие белки могут сворачиваться неправильно. По факту основная проблема с прионами, то что это по-видимому очень важные для нас мембранные белки и неправильная сборка этих важных для нас белков приводит к проблемам, а не то что здесь зарыта какая-то загадка с "заражением белков" (это уже проблема популяризации, что используются "очень страшные" рассказы и избыточная реклама одних только проблем прионов, хотя в организме хватает проблем со сборкой и формой). Проблема упаковки прионов в наших организмах в общем-то "ошибка природы", когда из спиральки легко получается и "сетка", то есть присущая нашим белкам изначально (прионы в нашем организме сами по себе могут свернуться в другую форму, а дальше - автокатализ), а не по какой-то неизвестной причине с заражением. Если уже "от природы" есть белок практически во всех мембранках, который, скажем, имеет некоторое желание свернуться неправильно, то проблема не с заражением, а лежит в "дизайне", а с "дизайном" проблема, что таких проблем - не одна и даже не тысяча.
"Зеркальные белки" могут быть вредны тысячами разных других способов - совсем необязательно, что будут проблемы именно со формой белков, тем более, что в организмах есть минимальные механизмы для борьбы с такими проблемами. А вообще говоря, проблемы упаковки характерны не только для белков, но и для многих веществ, можно получать кристаллы разной упаковки, причем бывает и самопроизвольная переупаковка и похожий автокатализ, когда "неправильная" затравка приводит к "порче" кристаллов (например образуются не те полиморфы, которые хотели получить).
Про проблемы неправильной укладки на биомолекуле есть популярное изложение Агрегация белков – смерть или выживание?
Это не заражение в обычном смысле
Я как-то думал об этом, но ни до чего не додумался. Хотя, скорее, склонен считать это заражением.
По докинзовскому определению прион это репликатор — программа, которая создаёт свои копии из окружающей среды. В данном случае, программа кодируется не последовательностью нуклеотидов, а геометрическими параметрами макромолекулы. И копируются тоже они же. И вирус такой же репликатор. Использующий в качестве окружающей среды чужие программы. В чём разница?
программа, которая создаёт свои копии из окружающей среды
Это все-таки не программа, а скорее затравка. Можно ли считать затравку для роста, скажем, неорганических кристаллов программой?
А вот вирус (нуклеиновые кислотые в нем) - программа.
--
Я не знаю, что имел в виду Докинз, но, возможно, он подразумевал, что форма белка может переноситься (сам белок ведь не строится заново из компонентов, а только видоизменяется). Но это имхо, больше похоже на падение костяшек домино, а не на репликацию домино.
Мне кажется, разница в том, что кристаллизация существенно обусловлена свойствами самого раствора (== «внешней программой»), а не свойствами точки кристаллизации, что и делает точку кристаллизации, как вы выразились, затравкой. Уберите точку, раствор тут же породит новую, и не одну. Напротив, прионы в норме в значительных количествах не появляются. Ими, как вы помните, надо ЗАРАЖАТЬСЯ.
Разница, в общем, как между скриптом, вызывающим функцию «сгенерируй биткойн», и аппаратно-программной реализацией этой функции. Или, как я слышал от одного физика, в квазиавтономности (не знаю, в каком смысле «квази» — может, в том, что граница есть, но формализовать её трудно?).
Но я не настаиваю. Если принять этот вывод, получится, что прионы — это форма некой геометрической жизни. Которая, может быть, даже успевает немного поэволюционировать, пока носитель не сдохнет. Разные виды свёрток конкурируют поколениями. А это довольно смелый вывод.
--
Докинз, вроде бы, ничего не писал конкретно про прионы или кристаллы (или я не помню), он создал теоретический аппарат для изучения эволюции и принципиально новое понимание жизни как явления.
кристаллизация существенно обусловлена свойствами самого раствора
Если говорить, что кристаллизация существенно обусловлена свойствами самого раствора, то это будет, имхо, аналогично и для случая прионных изменений, потому что обсуждаемые белки - мембранные и свойства тогда обусловлены мембраной в некоторой сходной степени, что и растворитель в случае кристаллизации определенного полиморфа.
делает точку кристаллизации, как вы выразились, затравкой
Затравка это не точка кристаллизации, а кристалл самого вещества (например, смотрите метод Чохральского для выращивания кристаллов кремния и других Метод Чохральского — Википедия). К примеру берут насыщенный раствор вещества (веществу растворяться далее невозможно) или расплав самого вещества (как у Чохральского), добавляют кристалл-затравку и этот кристалл выступает как шаблон, на который происходит наращивание, при этом скорее всего выросший вариант кристалла будет похож на затравку.
А точка кристаллизации в растворе без затравок это какая-нибудь неоднородность - мусор, пыль и тому подобное, то есть нет шаблона и вариант кристалла будет зависеть от случая.
С затравкой и ростом кристаллов сейчас любят вспоминать случай (с ритонавиром), приводящий к проблеме с получением лекарственного вещества в определенной полиморфной форме, в ситуации когда в воздухе летают частички с другой полиморфной форм и сейчас предполагается, что они "заражают" ненужной кристаллической формой и это приводит к проблемам выделения кристалла с нужными свойствами.
Имхо, та же ситуация "заражения", один затравочный "оборотень-кристалл" приводит к изменению остальных. По-моему, это, конечно, присвоение определенных свойств и, вероятно, похоже на компьютерные процессы, связанные с копированием/передачей информации, но что касается полной репликации ближе к биологии, то, по-моему, это слишком сложно, потому что для меня это выглядит больше как сваливание системы в энергетическую яму из-за ошибок системы, а не репликация и полноценное самоповторение сложных систем. Надо будет посмотреть, что Докинз писал по этому поводу, если писал.
Сдается мне, что все обсуждаемые примеры кто-нибудь где-то уже разбирал подробно. Например, Шредингер лет сто назад рассуждал о генах как о апериодическом одномерном кристалле.
Если принять этот вывод, получится, что прионы — это форма некой геометрической жизни. Которая, может быть, даже успевает немного поэволюционировать, пока носитель не сдохнет. Разные виды свёрток конкурируют поколениями. А это довольно смелый вывод.
Было бы интересно посмотреть на подобное. Тогда получается, что Альцгеймеровские бляшки - форма жизни, занятная идея.
Так все-таки Адамала сказала или Адамала сказал?
Пора запрещать зеркала ..
поскольку наша иммунная система не распознает и не будет атаковать их.
Это точно? Просто на пабмеде есть статьи о пептидах из D-изомеров аминокислот, и имунная система на них реагирует. И пишут, что во многих случаях малые концентрации этих зеркальных изомеров вызывают даже более сильный имунный ответ. Имунная система очень часто отторгает чужеродные вещества, которых до искусственного синтеза не существовало в природе.
а тем временм в некой малоизвестной провинции Китая, ученый в белом халате случайно забыл снять перчатки, перед тем как потереть свой нос.....
Пошел пересматривать "Довод"... :)
На мой взгляд уж очень однобокая статья... Есть же совершенно очевидное возражение этим опасениям: ферменты "зеркальных" бактерий не будут способны работать с нашими белками, жирами и углеводами, а потому они не смогут использовать ресурсы нашего организма и вообще нашей биосферы. Как правильно отметили в комментариях, по сути риск есть только при создании автотрофов, т.е. бактерий, потребляющих лишь минеральные вещества из среды. Они никого не заражают, но могут быть разрушительными просто из-за потребления тех ресурсов, которые нужны естественным организмам.
Мы постоянно ищем жизнь на других планетах и привозим оттуда образцы. А ведь, по сути там может быть форма жизни, которая точно так же не будет распознана нашей иммунной системой и не будет иметь естественных конкурентов
Мы постоянно ищем жизнь на других планетах и привозим оттуда образцы.
Пока что мы в основном везем образцы земной жизни туда. С Луны вряд ли можно было бы доставить что-то живое, а с Марсом пока все плохо, вся надежда на Китай, судя по всему.
В смысле, с каких таких других планет мы постоянно привозим образцы? Вроде, пока что Луна, три астероида, чуть-чуть пыли из хвоста кометы и ещё чуть-чуть солнечного ветра. С Марса собираются только.
Весь пост описывается одним мемом.
https://vkvideo.ru/video-210352053_456241776
Хватит уже множить человеческую паранойю. Чтобы чего-то бояться - нужна аргументация. По какой причине "эксперты по безопасности" решили, что хоть какой-то из обсуждаемых рисков имеет значимую вероятность?
Мне вот гораздо страшнее, что Адамала поменял(а) пол прямо в середине статьи. Одна только мысль о создании клетки с другой хиральностью привела к вырастанию пениса. А если бы Адамала сразу была мужчиной - у нее бы свой отвалился или второй вырос? Вот где ужас-то настоящий.
Очередной Лед-Девять? Кто не в курсе - см. Воннегут.
Дедушка Нургл одобряет
А уже создали обычную клетку с нуля?
Исследования просто перенесут в военные лаборатории, и продолжат. Скажут, что раз это может быть использовано в качестве био оружия, значит нужно искать меры противодействия ему. Через несколько лет мы узнаем обычная это паранойя или угроза реальна.
Кейт Адамала работала над кое-чем опасным.
Интересное начало! Я уж, было, подумал, что читаю фантастический рассказ...
написали учёные в статье, опубликованной в декабре в журнале Science вместе с 299-страничным техническим отчётом.
Так, стоп. Это что, не рассказ? Ссылки на реальные научные статьи?
«Зеркальная клетка представляет собой угрозу, которая намного превосходит всё, что когда-либо существовало на этой планете, потому что, повторюсь, она никогда не существовала на этой планете», — сказал Купер.
Так себе аргумент, из разряда "этого не может быть, потому что этого не может быть". В природе существуют вещества с одинаковыми формулами, имеющие как лево-, так и правосторонние варианты (они известны давно, про них известно, что на запах воспринимаются по-разному). Есть даже гипотеза теневой биосферы, которая состоит из зеркальных клеток, она пока что не подтверждена, но и не опровергнута...
Купер сказал, что пока ещё невозможно создать клетку с нуля, зеркальную или иную, но исследователи начали этот процесс, синтезировав зеркальные белки и ферменты.
Зеркальные клетки, зеркальные бактерии... Зеркальные вирусы - вот чего нужно бояться!
P.S. После прочтения статьи понял, как ощущают себя домохозяйки, внезапно зашедшие на хабр :-) Вроде бы, слова все знакомые, но чувствуется, что в чём-то подвох :-)
Как говорит Шестой закон Паркинсона, "Если вам непонятно какое-то слово в техническом тексте, не обращайте на него внимания. Текст полностью сохраняет смысл и без него."
Сеттинг для странного пост-апокаликсиса: злой сумасшедший учёный, забив на все запреты и международные договора, создаёт клетки с другой хиральностью, чтобы всем п-здец. Ну, мы же с вами понимаем, что если действительно реально создать и действительно от этого будет п-здец, то рано или поздно кто-то создаст и п-здец придёт. В противовес этому, добрый сумасшедший учёный создаёт бэкап биосферы с другой хиральностью, способный пережить этот п-здец. Где-то у него под герметичным куполом, в биосфере с другой хиральностью, живёт уже группа детишек с другой хиральностью - им пока наружу нельзя, но чтобы если что, то чтобы и вот. Драма какая-то вокруг этого. Любовь право-хирального куна к лево-хиральной тян (и наоборот). Хиральная революция, хиральная гражданская война. Лозунги ("Кто там хиральный вправо? Влево! Влево! Влево!"). Новое прочтение фразы "эти леваки".
– Нет-нет! Не думаю, что нам это понадобится! – поспешно прервал его Грид. – Меня интересуют только общеизвестное. Я бы хотел обобщить некоторые моменты истории, предпосылки постоянных конфликтов между истцом и ответчиком, которые могли сильно замедлить или даже поставить под угрозу сам проект. Вот, к примеру, расскажите суду о проблемах «биохимической стандартизации» в меловом периоде. Ведь тогда стараниями истца едва не уничтожили плоды сотни миллионов лет направленной эволюции!
– Я протестую, ваша Высокобожественность! – вскочил Снорк. – В вопросе к свидетелю содержится вывод! Да если бы не…
– Протест принят! – вяло махнул ластой Норр. – Свидетель, прошу воздержаться от оценочных суждений. Только факты.
– Как скажете… – кивнул Чуки, отчего верхняя часть облачка комично свесилась вперед, словно съехав по невидимым рельсам. – Как известно, все крупные биологические молекулы могут находиться в двух пространственных конфигурациях с поворотом плоскости поляризации света влево или вправо. Изначально зоо-дизайнеры сделали аминокислоты с левым винтом, а двойную спираль ДНК с правым.
– Эти подробности действительно важны для процесса? – недовольно осведомился морж-глашатай, видимо транслируя удивление «безымянного».
– Я только отвечаю на поставленный вопрос, ваша Высокобожественность! – нахмурился Чуки, сверкнув над амбразурами глаз мелкими молниями. – В этот период динозавры Мары еще доминировали на планете, не давая возможности развития альтернативных проектов. Тогда Нима изменила поляризацию молекул тела перспективных млекопитающих на противоположную!
– И что? – недоуменно спросил Норр.
– Прежние организмы не смогли их усваивать! Они испытывали ложное насыщение, набивая желудки едой, которая не давала им ни капли энергии. Законы химии действуют одинаково как в «левом», так и в «правом» мире. Млекопитающие Нимы и их кормовая база теперь состояли из зеркально симметричных молекул, образовав «теневую биосферу». Ее члены не конкурировали со старыми формами жизни и не обменивались с ними генами. Фокус был в том, что ящеры стали сытыми дохнуть от голода, освобождая место для маленьких пушистых бестий. Какое изящное решение, не правда ли? – захихикал архивариус.
– Я бы не сказал так о проблеме, поставившей под угрозу результат работы всего коллектива! – возмущенно прошипел Грид. – Это нечестный и подлый прием!
– В служебных правилах нет прямого запрета на здоровую конкуренцию! – возразил Снорк. – К тому же, Ниму в этот период вывели за штат из-за интриг Мары. И мы все знаем, чем это закончилось! Если бы не она, то ваши зубастые чудища до сих пор бы жрали друг друга в джунглях! Проект давно бы лишили финансирования!
– Неизвестно, что было… – начал контратаку Грид, но его прервал громкий шлепок ластами.
– Хватит! Заткнитесь оба! – проревел Норр. – Свидетель, продолжайте.
– У Мары эта проблема отняла уйму времени, но он все же нашел решение! – с ехидцей произнес Чуки. – Он подселил к ящерам микроорганизм-конвертер, который химически изменял аминокислоты и сахар, переводя их в нормальную форму. Таким образом, «гонка вооружений» закончилась ничем, но на нее потратили немало ресурсов и времени. У меня сохранились ведомости, где…
– Достаточно! – прервал его глашатай. – У представителя истца есть вопросы к свидетелю?
Евгений Кострица / Сансара / Лабиринты разума
Вот точно помню, что где-то в классической НФ был рассказ про мужика, из-за сбоя в каком-то оборудовании отразившимся зеркально - то есть чел тот же, личность та же, но вся биология поменялась с лево- на декстро- и наоборот. Кончилось ЕМНИП плохо(но для ограниченного круга лиц, никакого апокалипсиса).
Учёные предупреждают об опасности работ над «зеркальной жизнью»