Všetky známe biologické molekuly, ako sú bielkoviny, DNA a RNA, majú svoju orientáciu – buď ľavotočivú (L) alebo pravotočivú (D). Táto vlastnosť, známa ako chiralita, je zásadná pre fungovanie živých organizmov, pretože molekuly jednej orientácie môžu interagovať len s kompatibilnými molekulami rovnakej chiralite. Na Zemi sú bielkoviny výhradne L a cukry D, a to platí aj pre najprimitívnejšie mikroorganizmy, ako sú archeóny, píše portál ScienceAlert.

Koncept zrkadlového života

V posledných rokoch vedci začali experimentovať s myšlienkou vytvárania „zrkadlových“ biopolymérov, teda molekúl s opačnou orientáciou, ako je tá prírodná. Tento koncept, známy ako zrkadlový život, zahŕňa bunky vytvorené z D-bielkovín a L-cukrov, ktoré by teoreticky mohli fungovať rovnako ako bežné organizmy. Ich vlastnosti by boli na prvý pohľad podobné, no zároveň by sa správali úplne odlišne – napríklad by neboli napádané vírusmi či baktériami, pretože tieto patogény by ich nedokázali rozpoznať.

Hoci vytvorenie zrkadlových buniek je zatiaľ otázkou minimálne 10 až 30 rokov, už dnes vedci varujú pred ich potenciálnym dopadom na ekosystém. Ak by sa takéto organizmy dostali do voľnej prírody, nič by ich nezastavilo v nekontrolovanom množení. Bežné baktérie sú udržiavané v rovnováhe vírusmi zvanými bakteriofágy, ktoré sa na ne viažu a ničia ich. No keďže zrkadlové bunky majú opačnú štruktúru, bakteriofágy by ich nevedeli rozpoznať a infikovať.

Ďalším faktorom kontroly mikrobiálnej populácie sú predátorské mikroorganizmy, ktoré rozlišujú potravu podľa chemických receptorov. Ak receptor nerozpozná bunku ako jedlú, jednoducho ju ignoruje. Pre prírodných predátorov by teda zrkadlové baktérie boli ako „nestráviteľné kamene“, čo by im umožnilo nerušene rásť a vyčerpávať prírodné zdroje. Aj keby rástli pomalšie než bežné baktérie, ich neporaziteľnosť by im umožnila postupne ovládnuť prostredie.

Riziko nekontrolovateľných infekcií

Ďalšou zásadnou hrozbou je odolnosť zrkadlových buniek voči imunitnému systému. Prirodzená imunita funguje na princípe rozpoznania nepriateľských buniek a ich likvidácie. Zrkadlové bunky by však imunitný systém pravdepodobne vôbec nezaregistroval, čo by znamenalo, že by mohli infikovať hostiteľov bez akýchkoľvek obranných reakcií.

Zrkadlová baktéria. Professor Graham Beards/Wikimedia Commons

Hoci by bolo možné vytvoriť antibiotiká opačnej chirality, ktoré by fungovali na zrkadlové baktérie, nebolo by možné efektívne chrániť celé ekosystémy. Ak by zrkadlové mikroorganizmy začali prenikať do rastlín, zvierat či pôdy, neexistoval by spôsob, ako ich celoplošne zastaviť. Takýto vývoj by mohol viesť k narušeniu potravinových reťazcov a postupnej degradácii prírodného prostredia.

Výskum zrkadlového života je bezpochyby vedecky fascinujúci a môže priniesť významné objavy pre biomedicínu a bioinžinierstvo. No súčasne predstavuje riziko, ktoré presahuje jeho možné prínosy. Odborníci v oblasti genetiky, imunológie a ekológie sa zhodujú na tom, že akékoľvek experimenty so zrkadlovými bunkami musia byť prísne regulované a nikdy by sa nemali dostať mimo kontrolovaných laboratórnych podmienok. V tomto prípade totiž platí, že bezpečnosť planéty má prednosť pred vedeckou zvedavosťou.

Čítajte viac z kategórie: Novinky