Синтетик эсүүд: Ирээдүйд шинжлэх ухааны томоохон дэвшил юу авчрах вэ

| Батжаргал Сэнгэдорж

Дэд профессор Кат Эдамала ихээхэн завгүй ажиллаж байна. Миннесотагийн Их сургуулийн түүний лаборатори химийн бодисууд болон үхсэн, тусгаарлагдсан биологийн хэсгүүд—DNA, мембрана, рибосом зэрэг—ийг нэгтгэн “синтетик” эсүүд үүсгэж амьдрах эсэхийг нь шалгадаг…эсвэл дор хаяж амьтай мэт харагдуулах гэж оролддог.

Энэ зунаас Эдамалагийн лабораторид томоохон дэвшил гарлаа. Тэд амьдарч, тэжээгдэж, хуваагдах чадвартай синтетик эсүүдийг бүтээжээ. Тэдгээрийг СпүдСеллс (SpudCells) гэж нэрлэхээр шийджээ, мөн эдгээр нь нэг цагт амьд эсийн бүтээн байгуулалт ер нь боломжтой болохыг баталж байна гэж хэлдэг.

Эдамалагийн мөрөөдөл, мөн түүний адил синтетик био-биологч нарын мөрөөдөл нь эдгээр шиг синтетик эсүүдээс бидэнд хэрэгтэй бүх эм, материал, түлшийг гаргах явдал юм. Нүүрсхимийн бүтээгдэхүүнд байнгын найдах бус, Эдамала лабораторид эдгээр материалыг өөрсдийн нөөцөөс үйлдвэрлэхийг эсүүдэд өгч төлөвлөгөө дотор явуулах замаар илүү автоном, нөхөн шинэчлэгдэх ирээдүй үүсгэх зорилгоор үзэж байна.

«Би дунд зүгийн бүс нутгад амьдардаг тул цэлгэр Prairie grasses их бий. Яагаад би тэр өвсийг авч амттай пластик тоглоом болгож чадахгүй гэж? Энэ үнэн хэрэгтээ боломжтой. Атомууд байгаа. Бид зөвхөн амьд организм олж чадахгүй л байна» гэж Эдамала тайлбарладаг. Синтетик эс үүнийг төгсөн биет болгох боломжтой.

Амьдарч буй эсүүд атомуудыг яг нарийн төвөггүй хөдөлгөж чаддаг, замын үеэр их хэмжээний химийн бохирдол үүсдэггүй. Гэвч байгалийн биологийн эсүүдийг удирдахад маш хүнд асуудал байдаг.

Судлаачид байгалийн эсүүдийн хийж чадахаар бүх зүйлийг үнэхээр ойлгож чадахгүй хэвээр байна. “Би эсүүдээс айдаг юм,” – гэж Эдамала хэлдэг. “Бид нар нарийн сложил амьд эсийг ойлгож чадах гэж найддаггүй. Тиймээс миний арга барил гэвэл би өөрсдөө эс босгох гэж үздэг.”

Unexplainable цувралын Life From Scratch гурван хэсгээс би синтетик эс судлалын тэргүүний дуу хоолойг авч ярилцсан. Дэлхийд анхны амьд эсийг синтетик ДНЭ-ээр бүтээхээс эхлээд дэлхийг хоёрхон сүйрлээс аварч чадах технологиас хамгаалалтын арга хайх хүртэлх асуудлуудыг энэ цуврал судалж, синтетик эс судлалын найдвар болон аймшигтай эрсдлийг авч үздэг.

Доорх нь Эдамалагийн лабораторийн томоохон дэвшлийг тухай ярилцлагын хэсгээс дуустал, урт болон тод байдлыг сайжруулан хасаж боловсруулсан хэсэг юм. Энэхүү ярилцлагаас цааш нь их хэмжээний мэдээлэл бий — цуглуулсан бүх подкастой, цувралын бүх дуусан — тиймээс Unexplainable-г Apple Podcasts, Spotify гэх мэт газраас сонсож байгаарай. Энэхүү ярилцлагын видеог Netflix-ээр ч үзэх боломжтой.

Энэ зун олон нийтэд дэлгэсэн том судалгаа тань ямар зүйл байв?

Бид харагдах, өдөөгүй химийн нэгдлүүдээс тэжээл авч, өсөж, хуваагддаг эсийг бүтээлээ. Хүмүүс хэдийгээр үхсэн химийн боддолоос эс бүтээж ирсэн ч эдгээр үйл ажиллагааны гол чухал функцийг биелүүлэхийг нь одоо хүртэл үнэхээр явуулж чадаагүй. Энэхүү анхны тохиолдолд синтетик эсүүд өөрсдийнхөө удирдлагатайгаар өсөж, нөгөө талынхаа удирдлагад үндэслэн үржих чадвартай болсон байна.

Өмнө нь бид синтетик эсийг бүтээж, түүнийг өсгөх гэж нэмсэн зүйлийг өгөхөд л өсгөдөг байсан бол, SpudCells нь өөрийн мэдрэмжээр, доторх уургууд нь өсөхийг хэлж өгч өсдөг.

Тэгэхээр энэ нь өсөж чадна, идэж чадна, хуваагдана. Эд нар амьдарч байна гэж үү?

Би тэднийг амьдарч байна гэж бодохгүй байна. Эдгээр үйл ажиллагааг тэд хийж байгаа ч амьд эрхтэнүүдийн мэт чадвартай явуулж чадахгүй.

Тэдэнд шаардлагатай бүх бүтэцүүдийг ихэвчлэн тэжээх ёстой байдаг. Амьдрал яаж амьдарч үлдэхээ тодорхойлох ёстой, бид хийсэн эсүүд нь харагдах байдал дээр амьдралын үүргийг биелүүлж буй мэт санагдах ч доторх мэдрэмжийн бат бэх байгаагүй. Хүрээлэн буй нөхцөл яг төгс биш бол тэд зогсох нь.

Энэ асуултыг би маш энгийн асуулт гэж харах боловч ярилцлагын үеэр үүнийг дахин үзэхэд магадлалтайгээр жаахан илүү төвөгтэй болчихсон юм шиг санагддаг. Энэ зүйлийг амьд гэж юу гэж үздэг вэ?

Энэ маш сайн асуулт бөгөөд би өгч чадах хамгийн шилдэг хариу Америкийн Нэгдсэн Улсын дээд шүүхийн Поттер Стюарт эрхмээс авсан иш таталтыг санал болгох нь илүү тохиромжтой гэж бодож байна. Тэрээр “би түүнийг хараад мэднэ” гэж хэлсэн. Энэ нь шинжлэх ухааны тодорхойлолт биш ч амьдралын үнэмлэхүй тодорхойлолт байдаггүй юм.

NASA-д ашиглагдаж ирсэн амьдралын тодорхойлолт бий бөгөөд тэд хөлгүүдийг хайж байхдаа ашигладаг. Түүний тодорхойлолт нь: “Дарвинийн хувьслаар хөгжин чадагч, өөрөө үрждэг химийн систем.”

Хэдийгээр NASA-ийн амьдралын тодорхойлолтод би болон таныг өөрийнхөө хувьд үрждэггүй гэдэг шалтгаанаар үхээд гэж үздэг. Миний хувьд үржилд орж, үржихийн тулд миний нөхөр хэрэгтэй. Иймээс амьдралын тодорхойлолт маш дутуу, контекстээс ихээхэн хамаардаг гэж ойлгогддог.

Бидний instinct-ээр амьд гэж үздэг бүх зүйлийг хамрахаар, мөн амьд биш гэж бүгдээрээ санал нийлэх зүйлүүдийг бүгд хамрах сайн тодорхойлолт одоо байдаггүй. Хүн бүр амьдралыг өөр өөр зарчмаар тодорхойлодог.

Эдгээр эсүүдийг яагаад SpudCells гэж нэрлэдэг вэ?

Sputnik-ийг дуудагснаас үүсгэсэн дурсамжийг дуудав. Энэ нь анхны хиймэл хиймэл сансрын хөлөг байсан боловч үнэндээ нэлээд муу байсан тул орчин үеийн сайжруулсан хиймэл одон орныг хийдэггүй байсан ч сансрын эрин үеийг нээж өгсөн.

Энэ нь хүмүүсэд gravity well-гээс зугтаж чадах боломж exists гэдгийг харуулсан. Хэрэв бид тойрог замд одох сансрын нэгжийг тавьж чадав бол хүн ч тойрог замд орохыг үгүйсгэхгүй. Хүн тойрог замд орж чадахаар бол тэнгэрийн тойргоос зугтаж, саран руу очиж, дараа нь сарнаас холдох боломжтой. Энэ юу боломжтой болохыг харуулсан. Мөн ийм л учраас би SpudCell-ийн үүргийг ийм байдлаар ойлгодог.

Иймээс энэ нь бүрэн эрхийн нотолгоо үү?

Зайлшгүй. Энэ нь химийн бодисуудыг нэгээс энгийн эс болгох нотолгоо юм. Өөрөө нь сайн биет биш ч, хүмүүсийг бодож үзвэл химийг нэгтгээд өсөж, хуваагдах, сонголт дамжих чадвартай зүйл бүтээж болохыг харуулахаар байдаг тул миний хувьд биологийн эрин зуунд шинэ боломж нээж өгнө.

Эдгээр SpudCells байгалийн эсүүдээс эдгээр зүйлийг өөр ямар байдлаар хийдэг вэ?

Хооллох үйл явц нь бактерийн эсүүд болон бусад энгийн эсүүдийн хооллолтоход ихээхэн адилхан. Тэд хоол хүнс гэж үзэх зүйл их хэмжээний тохиолдолд тэр зүйлийг дотор нь аваад авах байдлаар хийдэг. SpudCell тэжээж авч буй тэр л байдлаар үйл ажиллагаа явуулдаг.

Хоёр савангийн бөмбөлөг нэгдлээ гэж ярьсан шиг үү?

Тэгэлгүй яах вэ. Хоёр савангийн бөмбөлөг, нэг нь том, нөгөө нь жижиг, тэд нэгэнд орж нэгдээд жижиг нь хоолыг дотогшоо авчирдаг.

Хуваагдалт харин өөр түүх болдог. Хуваагдалт байгалийн эсүүдийнхээс эрс өөр. Спуд нь генетик кодлогдсон учраас эсийн геном уураг бий болгоход чиглүүлдэг. Хэр мембрана дээр уураг хангалттай бол эс өөрөөрөө хуваагддаг.

Энд та нэгэн чухал ололтод хүрсэн гэж үү?

Бүрэн эргэлзээгүй. Энэ бол үнэхээр том оллолт юм учир энэ нь боломжтой болохыг харуулж байна.

Жич: Доор цувралын бусад дугааруудын холбоосуудыг доор тавьлаа: