Életképes sejtek fématomokból?

Létrejöhetnek élőlények szervetlen anyagokból? Egy skóciai laboratórium eddigi eredményei szerint nem kizárt a dolog, jelenleg a fémalapú élet lehetőségét próbálják bizonyítani.

Lee Croninnak a Glasgow Egyetemen sikerült sejtszerű buborékokat előállítani nagy, fémtartalmú molekulákból, amiket munkatársaival életszerű tulajdonságokkal ruháztak fel. Most azt reméli, hogy teremtményeit teljesen szervetlen, önmaguk szaporítására képes entitásokká fejlesztheti. "Száz százalékig bízom abban, hogy sikerül egy, a szerves biológián kívüli evolúciót gerjeszteni" - mondta Cronin, aki fématomok egész sorából - köztük volfrámból felépülő "polioximetilén" építőelemeket használt, amiket egy oldatban elegyítve sejtszerű gömböket alkotnak.

Cronin és csapata negatív töltésű fém-oxid ionokat kapcsolt egy kisebb, pozitív töltésű hidrogén ionhoz, amikből sókat alkottak. Ezeknek a sóknak az oldatát egy másik sóoldatba fecskendezték, ami nagy, pozitív töltésű és kis, negatív töltésű szerves ionokból készült. A két só találkozásakor felcserélődések mentek végbe, ami során a nagy fém-oxidok a nagy szerves ionokkal képeztek párokat. Az új só, ami nem oldható vízben, egyfajta burokként kicsapódott a befecskendezett oldat körül. Cronin a keletkezett buborékokat szervetlen kémiai sejteknek, röviden iCHELL-eknek nevezte el.

Fém-oxid gerincük módosításával a buborékok több olyan jellemvonással ruházhatók fel, amit eddig a természetes sejtek sajátjaiként ismertünk. Például a szerkezetében egy lyukkal rendelkező oxid egy porózus membránként funkcionálhat, méretei alapján eresztve ki és be a vegyületeket, hasonlóan a biológiai sejtfalhoz. Ez a tulajdonság kémiai reakciók egész sora felett biztosíthat kontrollt a membránnak, ami a specializált sejtek egyik fő ismertetőjegye.

A csapat a buborékokon belül is létrehozott buborékokat, az így keletkezett rekeszek a biológiai sejtek belső szerkezetét utánozzák. Egyes oxid molekulákat fényérzékeny festékekkel összekötve sikerült megalkotni egy membránt, amit ha megvilágítanak a vizet hidrogén ionokra, elektronokra és oxigénre bontja. Mindez a fotoszintézis első lépcsőfoka. "Elvileg protonokat is átpumpálhatunk a membránon, létrehozva egy proton gradienst" - mondta Cronin. A proton gradiens ugyancsak kulcsszerepet játszik a fény energiává alakításában. A lépések összerakásával elvileg létrehozható egy önmagát energiával ellátó sejt.

Mivel a kutatás még gyerekcipőben jár a szintetikus biológusok nem kívánnak messzemenő következtetéseket levonni Cronin eredményeiből. A buborékok addig nem tekinthetők életnek, amíg nem rendelkeznek egy szaporodásukat és evolúciójukat működtető szerkezettel, mint esetünkben a DNS, ami lehetővé teszi az információ stabil tárolását, pontos megkettőződését és átadását, emelte ki Manuel Porcar, a spanyol Valencia Egyetem szakértője. "Ez elméletben lehetséges, azt azonban elképzelni sem tudom, milyen rendszert tudnának beültetni" - mondta. Erre még Cronin sem tud egyértelmű választ adni, tavaly azonban már bebizonyította, hogy a polioximetilének rávehetők, hogy egymást sablonként használva többszörözzék önmagukat.

Cronin jelenleg egy 5000 órán át tartó kísérlet keretében nagy tömegben állítja elő a buborékokat, amiket különböző pH értékű és összetételű vegyületekkel töltött kémcsövekbe fecskendeznek. Azt reméli, hogy az eltérő közegekben csak a legalkalmasabb buborékok maradnak fenn és olyan életre jellemző viselkedést fedeznek fel, mint az erőforrásokért való küzdelem, vagy a természetes kiválasztódás. Cronin eddigi munkái azt sugallják, hogy a sejtek képesek módosítani saját kémiájukat a különböző környezetekhez való alkalmazkodás érdekében, eredményei azonban még előzetesek, részletekkel sem szolgált. "Azt hiszem, most jutottunk el az első fejlődőképes cseppekig" - mondta. Ha valóban sikerült fejlődőképes buborékokat előállítania, akkor a földönkívüli élet lehetséges tartománya is jelentősen bővülhet. "Minden esély megvan a nem szénalapú élet létezésére" - tette hozzá.

"A Merkúron teljesen különböző anyagok vannak. Ott könnyen elképzelhető egy szervetlen anyagokból felépülő lény" - helyeselt Tadasi Szugavara, a Tokiói Egyetem kutatója, aki szerint még szükség lesz némi időre Cronin feltevésének bizonyítására, mindenesetre örömmel fogadta, hogy valaki végre a gyakorlatban is elindult egy új irányba.