Науковці запропонували спосіб, який у майбутньому може допомогти виявляти так зване «дзеркальне життя» — гіпотетичні організми, побудовані з молекул протилежної хіральності. Такі форми життя могли б мати незвичні біологічні властивості й потенційно становити серйозну загрозу для людей, тварин і рослин.
Дослідники з Університету Стратклайда та Даремського університету у Великій Британії описали принцип виявлення таких організмів у журналі Royal Society Open Science. Їхній підхід ґрунтується на аналізі особливих властивостей світла.
Важливо, що «дзеркального життя» наразі не виявили й не створили. Йдеться про гіпотетичну загрозу, до якої науковці пропонують готуватися заздалегідь.
Чому «дзеркальні» організми можуть бути небезпечними
Багато молекул, з яких складається життя, мають певну просторову орієнтацію — так звану ліво- або правобічність. Це явище називають хіральністю. Наприклад, природні білки побудовані переважно з амінокислот однієї просторової конфігурації, а структура ДНК також має характерну геометрію.
У гіпотетичних дзеркальних організмів ця орієнтація була б протилежною. Через це їхні молекули могли б взаємодіяти з біологічними системами звичайних живих істот зовсім інакше.
Особливе занепокоєння викликають можливі дзеркальні бактерії. Теоретично вони могли б уникати деяких природних механізмів імунного захисту, а наявні ліки та антибіотики могли б виявитися проти них неефективними. Саме тому потенційне поширення таких організмів розглядають як серйозний біобезпековий ризик.
Як світло може видати молекулярну будову
Запропонований метод використовує циркулярно поляризовану люмінесценцію (CPL). Це особлива властивість світла, хвилі якого обертаються під час поширення, утворюючи своєрідну спіраль. Характер цього обертання може містити інформацію про хіральність речовини, яка випромінює світло.
Дослідники пропонують додавати до зразків спеціальні флуоресцентні зонди, а потім аналізувати випромінювання за допомогою відповідного обладнання. Якщо молекулярна структура зразка матиме протилежну просторову орієнтацію, це потенційно можна буде помітити за відмінностями світлового сигналу.
Науковці вважають, що наявні технології CPL можна адаптувати для використання в камерах, мікроскопах та інших сканувальних пристроях. Важлива перевага такого підходу полягає в тому, що для розробки методу не потрібно створювати справжні дзеркальні організми.
Крім того, дослідники пропонують застосовувати кілька різних зондів одночасно. Це могло б зменшити ймовірність хибнопозитивних результатів.
Метод ще потрібно перевірити
Поки що команда не проводила експериментів із виявлення дзеркальних організмів. Опублікована робота описує принцип методу та можливості його практичного застосування.
Наступним кроком має стати перевірка запропонованих зондів на звичайних клітинах. Це допоможе з’ясувати, наскільки надійно можна розпізнавати їхню хіральність і чи вдасться адаптувати систему для пошуку гіпотетичних дзеркальних форм життя.
Дослідники також наголошують, що потрібно вдосконалити методи флуоресцентного маркування та реєстрації світлових сигналів.
Потенційна загроза може виникнути внаслідок штучного створення таких організмів у лабораторіях. Автори також не виключають, хоча й вважають менш імовірними, сценарії їхньої появи в ізольованих середовищах Землі або на інших планетах.
Головна ідея дослідження — створити інструменти спостереження та захисту до того, як така загроза стане реальною. Якщо метод вдасться підтвердити експериментально, він може стати одним із перших етапів системи біологічного моніторингу для виявлення потенційно небезпечного «дзеркального життя».