خبر های ویژه
23 بهمن 1403
زندگی آینه‌ای: یک فانتزی علمی که به واقعیتی خطرناک منجر می‌شود
کیت آدامالا استادیار ژنتیک، زیست‌شناسی سلولی و تکامل، دانشگاه مینه‌سوتا
بسیاری از مولکول‌های زیستی مهم، از جمله پروتئین‌ها، DNA و RNA، جهت‌دار هستند. به عبارت دیگر، آنها کایرال (دست‌وار) هستند. مانند دستکش‌های چپ و راست که فقط با دست متناسب خود جفت می‌شوند، مولکول‌های کایرال نیز فقط با مولکول‌های هم‌دست خود تعامل می‌کنند. دو نوع کایرالیته وجود دارد: چپ (L) و راست (D). تمام حیات روی زمین از پروتئین‌های L و قندهای D استفاده می‌کند. حتی آرکئاها، گروه بزرگی از میکروارگانیسم‌ها با ترکیبات شیمیایی غیرمعمول، نیز در مورد جهت‌داری مولکول‌های اصلی خود پایبند هستند. برای مدت‌ها، دانشمندان در مورد ساخت بیوپلیمرهایی که ترکیبات طبیعت را در جهت مخالف بازتاب دهند (یعنی ترکیباتی از پروتئین‌های D و قندهای L) بحث کرده‌اند. در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای در این زمینه حاصل شده است، از جمله آنزیم‌هایی که می‌توانند RNA و DNA آینه‌ای تولید کنند.
تبریز امروز:
زندگی آینه‌ای: از فانتزی علمی تا واقعیت خطرناک
بسیاری از مولکول‌های زیستی مهم، از جمله پروتئین‌ها، DNA و RNA، جهت‌دار هستند. به عبارت دیگر، آنها کایرال (دست‌وار) هستند. مانند دستکش‌های چپ و راست که فقط با دست متناسب خود جفت می‌شوند، مولکول‌های کایرال نیز فقط با مولکول‌های هم‌دست خود تعامل می‌کنند.
دو نوع کایرالیته وجود دارد: چپ (L) و راست (D). تمام حیات روی زمین از پروتئین‌های L و قندهای D استفاده می‌کند. حتی آرکئاها، گروه بزرگی از میکروارگانیسم‌ها با ترکیبات شیمیایی غیرمعمول، نیز در مورد جهت‌داری مولکول‌های اصلی خود پایبند هستند.
برای مدت‌ها، دانشمندان در مورد ساخت بیوپلیمرهایی که ترکیبات طبیعت را در جهت مخالف بازتاب دهند (یعنی ترکیباتی از پروتئین‌های D و قندهای L) بحث کرده‌اند. در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای در این زمینه حاصل شده است، از جمله آنزیم‌هایی که می‌توانند RNA و DNA آینه‌ای تولید کنند.
زندگی آینه‌ای: سلول‌های زنده با جهت‌داری معکوس
زمانی که دانشمندان مشاهده کردند که این مولکول‌های آینه‌ای دقیقاً مانند معادل‌های طبیعی خود رفتار می‌کنند، به این فکر افتادند که می‌توان یک سلول زنده کامل از آنها ساخت. به ویژه باکتری‌های آینه‌ای می‌توانستند به عنوان ابزاری برای تحقیقات پایه مفید باشند و امکان مطالعه یک درخت حیات جدید را فراهم کنند.
این زندگی آینه‌ای – سلول‌های زنده ساخته‌شده از بلوک‌های ساختمانی با جهت‌داری مخالف – میتواند ویژگی‌های بسیار مشابهی با سلول‌های طبیعی داشته باشد. آنها می‌توانند در همان محیط زندگی کنند، برای منابع رقابت کنند و مانند هر ارگانیسم زنده دیگری رفتار کنند. آنها قادر خواهند بود از عفونت‌های ناشی از شکارچیان و سیستم‌های ایمنی فرار کنند، زیرا این دشمنان قادر به تشخیص آنها نخواهند بود.
این ویژگی‌ها دلیل جذابیت اولیه زندگی آینه‌ای برای محققانی مانند من بود. اما این ویژگی‌ها همچنین مشکلات بزرگی هستند که این فناوری را به یک چالش تبدیل می‌کنند.
نگرانی‌های واقعی درباره زندگی آینه‌ای فرضی
توجه به این نکته مهم است که احتمالاً حداقل ۱۰ تا ۳۰ سال تا ایجاد باکتری‌های آینه‌ای فاصله داریم. با این حال، اگر این سلول‌ها به محیط زیست رها شوند، احتمالاً قادر خواهند بود به سرعت و بدون محدودیت تکثیر شوند. مکانیسم‌های طبیعی که تعادل اکوسیستم‌ها را حفظ می‌کنند، از جمله عفونت و شکار، روی زندگی آینه‌ای کار نخواهند کرد.
باکتری های آینه ای ممکن است بتوانند از باکتریوفاژها فرار کنند که در غیر این صورت به کنترل آنها کمک می کند. در اینجا چندین باکتریوفاژ به دیواره سلولی باکتری متصل می شوند.
-
مقاومت در برابر ویروس‌ها: باکتری‌های آینه‌ای احتمالاً در برابر ویروس‌ها مقاوم خواهند بود، زیرا ویروس‌های طبیعی قادر به تشخیص گیرنده‌های سطحی آنها یا استفاده از ماشین‌آلات سلولی آنها نخواهند بود.
-
فرار از شکارچیان: میکروارگانیسم‌های شکارچی نیز قادر به تشخیص باکتری‌های آینه‌ای به عنوان غذا نخواهند بود، زیرا گیرنده‌های شیمیایی آنها قادر به اتصال به این سلول‌ها نیستند.
-
تکثیر آزادانه: باکتری‌های آینه‌ای می‌توانند به راحتی تکثیر شوند و منابع غذایی را از دیگر ارگانیسم‌ها بگیرند، که این امر میتواند تعادل اکوسیستم را به هم بزند.
نقص در سیستم ایمنی
سیستم ایمنی نیز قادر به تشخیص سلول‌های آینه‌ای نخواهد بود. سلول‌های ایمنی بدن شما دائماً هر چیزی را که در خون پیدا می‌کنند بررسی می‌کنند. اگر چیزی زنده باشد و بخشی از بدن شما نباشد، باید نابود شود. اما سلول‌های آینه‌ای احتمالاً از این بررسی فرار خواهند کرد، زیرا سیستم ایمنی قادر به تشخیص یا اتصال به آنتی‌ژن‌های آنها نخواهد بود. این بدان معناست که سلول‌های آینه‌ای می‌توانند میزبان‌های بی‌شماری را آلوده کنند.
درمان با آنتی‌بیوتیک‌های آینه‌ای
شاید فکر کنید که عفونت ناشی از باکتری‌های آینه‌ای را می‌توان با آنتی‌بیوتیک‌های هم‌دست درمان کرد. این روش احتمالاً مؤثر خواهد بود و حتی ممکن است برای روده شما ملایم‌تر از درمان‌های آنتی‌بیوتیکی معمولی باشد. اما انسان‌ها بخش کوچکی از اکوسیستم هستند. تمام حیوانات و گیاهان نیز ممکن است در برابر عفونت‌های ناشی از پاتوژن‌های آینه‌ای آسیب‌پذیر باشند. در حالی که می‌توان تصور کرد که آنتی‌بیوتیک‌های آینه‌ای برای درمان عفونت‌های انسانی توسعه یابند، درمان کل جهان گیاهی و جانوری غیرممکن است.
ایمنی بهتر از پشیمانی است
زندگی آینه‌ای موضوع تحقیقاتی هیجان‌انگیز و ابزاری بالقوه با کاربردهای عملی در پزشکی و بیوتکنولوژی است. اما برای بسیاری از دانشمندان، از جمله من، هیچ‌یک از این مزایا بر عواقب جدی آن برای سلامت انسان و محیط زیست غلبه نمی‌کند.
من و گروهی از محققان در زمینه‌های ایمنی‌شناسی، اکولوژی، ایمنی زیستی و امنیت – از جمله کسانی که قبلاً روی زندگی آینه‌ای کار می‌کردند – تحلیل جامعی از نگرانی‌های احتمالی مربوط به ایجاد زندگی آینه‌ای انجام دادیم. بدون توجه به نحوه نگاه کردن به مسئله، نتیجه واضح بود: مزایای بالقوه مهندسی زندگی آینه‌ای ارزش ریسک‌های آن را ندارد.
نتیجه‌گیری
زندگی آینه‌ای از نظر علمی جذاب است، اما از نظر اخلاقی نادرست. هیچ راهی برای ایجاد چیزی کاملاً بی‌خطا وجود ندارد، و این شامل هرگونه محافظتی است که در یک سلول آینه‌ای ساخته می‌شود تا از خطر رهاسازی تصادفی یا عمدی آن در محیط جلوگیری کند. محققان فعال در این زمینه، از جمله ما، ممکن است این موضوع را ناامیدکننده بیابند. اما عدم ساخت سلول‌های آینه‌ای میتواند ایمنی و امنیت سیاره را تضمین کند. بحث بیشتر در جامعه علمی جهانی درباره انواع تحقیقات ایمن روی مولکول‌های زیستی آینه‌ای و فناوری‌های مرتبط، و همچنین نحوه تنظیم این تحقیقات، میتواند به جلوگیری از آسیب‌های احتمالی کمک کند.
نگه داشتن سلول‌های آینه‌ای درون آینه، به جای تبدیل آنها به واقعیت فیزیکی، واضح‌ترین راه برای حفظ ایمنی است.
ارتباط با تبریز امروز
اخبار ، گزارشات ، عکسها و فیلم های خود را برای ما ارسال دارید . برای ارسال میتوانید از طریق آدرس تلگرامی یا ایمیل استفاده کنید.
اشتراک در خبرنامه
برای اطلاع از آخرین خبرهای تبریز امروز در کانال تلگرام ما عضو شوید.
فرم تماس با تبریز امروز
کلیه حقوق این سایت متعلق به پایگاه خبری تبریز امروز بوده و استفاده از مطالب آن با ذکر منبع بلامانع
است.
طراحی وتولید
توسططراح وب سایت