Химики показали путь к неорганической жизни

Ли Кронин (Lee Cronin) из университета Глазго считает, что комплекс неорганических соединений способен самовоспроизводиться и эволюционировать так же, как это делают клетки из органических веществ. В подтверждение этой теории он выполнил несколько опытов.

Своё изобретение Ли называет «неорганические химические клетки» (Inorganic Chemical Cells — iCHELLs, на фото под заголовком). «Мы пытаемся создать самовоспроизводящиеся, развивающиеся неорганические клетки, которые, по существу, были бы живыми. Вы могли бы назвать это неорганической биологией», — говорит профессор Кронин.

Пока, правда, Кронин сделал лишь первые шаги к своей цели. Как гласит пресс-релиз университета, Ли и его коллеги продемонстрировали способ создания iCHELL.

Чтобы структуру из множества неорганических веществ можно было назвать клеткой, это образование для начала должно иметь границу — мембрану с избирательной проницаемостью для разных соединений. Мембрана изолировала бы несколько химических процессов внутри клетки, обеспечивала бы энергетический обмен со средой. (Идея эта перекликается с гипотезой о ранних предшественниках живых клеток — пузырьках в метеоритах.)

На роль таких стенок Ли назначил катионообменные полиоксометаллаты. Учёный на опыте показал, что у таких мембран возможно настраивать морфологию, свойства и состав, что эти подобные клеткам структуры обладают хиральностью, избирательной проницаемостью для малых молекул и способны на окислительно-восстановительную деятельность (а это потенциальный двигатель для «безуглеродной» жизни).

Британцы также утверждают, что вкладывая несколько неорганических мембран друг в друга, можно создавать системы, в которых несколько химических реакций будут идти в строго заданной последовательности.

Неорганические аналоги клеток были созданы путём добавления ряда катионов к анионам полиоксометаллатов (иллюстрация Geoffrey J. T. Cooper, Leroy Cronin et al./ Angewandte Chemie).

Вообще в мире неорганической химии можно подобрать немало реакций и процессов, вызывающих ассоциации с процессами биологическими. А от неорганических клеток можно (пока только мысленно) перейти к неорганическим аналогам живых тканей, органов и организмов. (Кстати, в 2009 году Кронин вырастил сеть микротрубок из неорганических веществ.)

То, что пытается сделать Ли, выходит далеко за рамки даже такой передовой науки, как синтетическая биология. Её представители хоть и создают искусственные клетки, синтезируют геномы, в том числе из аминокислот и нуклеотидных оснований, в природе не используемых, но всё равно остаются в рамках органической химии. Ли же пробует доказать правомерность существования альтернативной биохимии.

«Цель проекта — построение сложных химических клеток со свойствами, подобными живым, которые могут помочь нам понять, как возникла жизнь. Ещё этот подход можно использовать для создания технологии, основанной на эволюции в материальном мире, своего рода неорганической биотехнологии», — поясняет Кронин.

Его успех также стал бы дополнительным подкреплением теории о возможности существования где-нибудь во Вселенной жизни не на основе углерода.

Детали работы Ли его соратников можно найти в статье в Angewandte Chemie. Ниже вы можете посмотреть выступление Кронина на конференции TED, записанное в июле 2011 года, но выложенное в Сеть только несколько дней назад.

• химия
• жизнь вне Земли
• синтетическая биология

Астрономы открыли более 50 новых экзопланет

13 сентября 2011

Найдена планета с претензией на обитаемость

31 августа 2011

В пламени свечи обнаружены алмазы

19 августа 2011

Учёные впервые внедрили животному искусственный код

17 августа 2011

Учёные вывели бактерию с ядовитой ДНК

1 июля 2011