Ученые рассказали о возможности существования жизни на основе кремния

Недавние исследования лаборатории Фрэнсис Арнольд впервые показали, что бактерии могут создавать кремнийорганические соединения. Это еще не доказывает, что жизнь на основе кремния возможна, но доказывает, что кремний все же может быть включен в компоненты живых организмов.

Научная фантастика издавна представляла себе чуждые миры, населяемые жизнью на основе кремния, такие как скала Хорта из оригинальной серии Star Trek. Недавно ученые впервые доказали, что природа может эволюционировать, чтобы включить кремний в основные строительные блоки жизни на Земле -углеродные молекулы.

Углерод является основой любой известной биологической молекулы. Жизнь на Земле основана на углероде, потому, что каждый атом углерода может образовывать связи одновременно с четырьмя другими атомами. Это качество делает углерод подходящим для образования длинных цепочек молекул, которые служат основой для жизни, какой мы знаем.

Тем не менее, исследователи уже давно предположили, что внеземная жизнь может иметь совершенно другую химическую основу. Например, вместо того, чтобы использовать воду в качестве растворителя, в котором действуют биологические молекулы, возможно, инопланетяне могут зависеть от аммиака или метана. И вместо того, чтобы использовать углерод для создания молекул жизни, возможно, инопланетяне могли бы использовать кремний.

Углерод и кремний химически очень схожи, кроме того, кремний является одним из наиболее распространенных элементов во Вселенной. Он составляет почти 30 процентов массы земной коры и примерно в 150 раз больше, чем углерод.

Исследователи из группы Фрэнсис Арнольд, инженера-химика в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене научились управлять микробами для создания молекул, никогда ранее не встречавшихся в природе, в рамках стратегии, известной как «направленная эволюция», которую Арнольд начала в начале 1990-х годов. Подобно тому, как фермеры уже давно модифицировали урожай и скот, размножая поколения организмов для черт, которые они хотят отобразить, так и ученые разводят микробы, чтобы создать молекулы, которые они хотят.

Арнольд и ее команда — органический химик Дженнифер Кан, биоинженер Рассел Льюис и химик Кай Чен — сосредоточились на ферментах, белках, которые катализируют или ускоряют химические реакции. Их целью было создание ферментов, способных образовывать кремнийорганические соединения.

«Моя лаборатория использует эволюцию для разработки новых ферментов, — сказала Арнольд. «Никто не знает, как их проектировать — они чрезвычайно сложны, но мы учимся использовать эволюцию для создания, как это делает природа».

Остается открытым вопрос, почему жизнь на Земле основана на углероде, когда кремний более распространен в земной коре.

В ходе будущих исследований можно выяснить, какие преимущества и недостатки могут иметь способности создания кремнийорганических соединений для организмов. «Давая эту способность организму, мы могли бы увидеть, причины, по которой мы не находим ее в окружающем мире», — сказала Арнольд.

Источник

 



Комментарии:


Код безопасности:



Новости партнеров

bigmir)net TOP 100   

Статус

Еженедельный деловой журнал

Украинский бизнес портал

Электронный деловой журнал

Эксперт

Украинский деловой журнал

Экономические известия

Ежедневная деловая газета