Se creiamo la vita in laboratorio, come ci trattarla?

Che cosa è la vita? Per gran parte del 20 ° secolo questa domanda non è molto preoccupato biologi. La vita è il termine per i poeti, e non scienziati, considerato un biologo sintetico Andrew Ellington nel 2008, che ha iniziato la sua carriera con lo studio, come è iniziata la vita. Nonostante le parole di Ellington relative aree di ricerca dell'origine della vita e astrobiologia aggiornato il focus sul valore della vita. Per riconoscere una forma diversa, che la vita potrebbe prendere quattro miliardi di anni fa, o modulo, che avrebbe potuto prendere su altri pianeti, gli scienziati devono capire esattamente che cosa è, infatti, fa qualcosa di vivo.

La Vita, tuttavia, è un bersaglio in movimento, come notato da tempo i filosofi. Aristotele considerava la «vita» e «dal vivo» concetti diversi — l'ultimo, nel suo caso, era un insieme di esseri che popolano il nostro mondo, come i cani, i vicini e i batteri sulla pelle. Per imparare la vita, abbiamo bisogno di esplorare vivente; ma dal vivo è sempre in evoluzione nello spazio e nel tempo. Nel tentativo di determinare la vita, dobbiamo considerare la vita che noi conosciamo e che non conosciamo. Come ha detto il ricercatore di origine di vita di Pier Luigi Луизи dell'Università di Roma Tre, c'è la vita-che-lei-ora, la vita-che-ha-potuto-essere-essere e la vita-che-ha-una volta-era. Queste categorie indicano il dilemma, a cui è stata letta medievali i filosofi mistici. La vita, come hanno notato, è sempre molto di più di un essere vivente, e per questo motivo, paradossalmente, non sarà mai disponibile vivente. A causa di questo divario tra la vita reale e possibile la vita, molte definizioni di vita si concentrano sulla sua capacità di cambiare ed evolversi, e non si riducono alla definizione di proprietà fisse di vita.

è Possibile creare la vita in laboratorio?

Nei primi anni 1990, il consiglio della NASA sulle possibilità di vita su altri pianeti, biologo Gerald Joyce, attualmente lavora presso l'Istituto di ricerca biologica Salk in California, ha contribuito a sviluppare una delle più diffuse definizioni di vita. È noto come chimico дарвиновское definizione: «la Vita è autosufficiente sistema chimico, capace di evoluzione darwiniana». Nel 2009, dopo decine di anni di lavoro del gruppo di Joyce ha pubblicato un lavoro in cui è descritto RNA è una molecola in grado di catalizzare la propria reazione di sintesi per la creazione di un maggior numero di copia. Questo sistema chimico ha soddisfatto la definizione di vita di Joyce. Ma nessuno ha avuto il coraggio di chiamare il suo vivo. Il problema è che lei non ha fatto nulla di nuovo o di strano.

«un Giorno questo gene è in grado di stupire il suo creatore parola — un espediente o un nuovo passo in un gioco quasi di vita — che non si aspetta di sentire», così ha scritto il New York Times sulla creazione. «Se questo è il caso, se fosse successo a me, sarei felice», dice il dottor Joyce. E aggiunge: «Non insistere, ma è vivo».

Joyce cercando di capire la vita, generando semplici sistemi viventi in laboratorio. In questo processo, lui e altri biologi sintetici incarnano in una forma di vita nuovi tipi di vita. Ogni tentativo di sintetizzare nuove forme di vita si riferisce al fatto che c'è molto di più, forse anche infinitamente di più, di possibili forme di vita. I biologi sintetici possono modificare il processo di sviluppo di vita o di abilità che si sviluppa. Il loro lavoro solleva nuove domande di определнии vita sulla base dell'evoluzione. Come категоризовать vita, che è stato modificato, che è diventato il prodotto di un momento di svolta dell'evoluzione, un prodotto di rottura catena evolutiva?

La Storia delle origini della biologia sintetica le sue radici nel 1977, quando Drew Andy, uno dei fondatori della biologia sintetica, e ora professore di bioingegneria all'università di Stanford in Калифории, ha cercato di creare un modello di calcolo più semplice forma di vita, che è riuscito a trovare: batteriofago T7, un virus che infetta il batterio escherichia coli. Cristallo testa sulle gambe curve di questo virus è simile a lander, che si siede sulla Luna e manca batterica supporto. Questo il fago è così semplice, che secondo alcune definizioni sua vita non farò il nome. (Come tutti i virus, esso si basa su molecolare ingegneria sua cellula ospite per la riproduzione). Il batteriofago T7 dispone di un totale di 56 geni, e Andy pensato che è possibile creare un modello che tiene conto di ogni parte fagi spontanee e come queste parti lavorano insieme: una rappresentazione ideale, che prevede, come cambierà fago, se uno di questi geni rimuovere o eliminare.

Andy ha costruito una serie di mutanti del batteriofago T7 sistematicamente goffratura geni o cambiando la loro posizione in un piccolo genoma T7. Ma mutanti batteriofagi abbinato modello molto breve di tempo. Un cambiamento che dovrebbe portare ad un loro indebolimento, ha portato al fatto che la loro prole spezzava le cellule di e. coli è due volte più veloce rispetto a prima. Non ha funzionato. Alla fine, Andy capito: «Se vogliamo simulare il mondo naturale, dobbiamo riscrivere il mondo naturale, quindi è stato моделируемым». Invece di cercare la migliore carta di modificare il territorio. Così è nata l'area di biologia sintetica. Prendendo in prestito le tecniche di programmazione, Andy ha iniziato a «рефакторить» il genoma del fago T7. Ha creato un batteriofago T7.1, forma di vita, progettata per semplificare l'interpretazione della mente umana.

Fago T7.1 — un esempio della cosiddetta сверхдарвиновской vita: vita, che deve la sua esistenza umana il piano, e non è selezione naturale. I bioengineers, come Andy, considerano la vita in due modi:come struttura fisica, da un lato, e come una struttura di informazioni con l'altro. In teoria, la perfetta rappresentazione della vita dovrebbe intensificare invisibile il passaggio tra le informazioni e la materia, l'ideazione e la realizzazione, modifica di alcune lettere del DNA sullo schermo del computer, la stampa del corpo per il vostro piano. Con questo approccio l'evoluzione della minaccia di rovinare il progetto dell'ingegnere. Conservazione della progettazione può richiedere, per il concepito il corpo non poteva essere riprodotto o evolversi.

Al Contrario, il desiderio di Joyce, per la sua molecola sua sorpreso, dice che la capacità di aperto evoluzione — «inventiva, onnipotente, infinito» — è il criterio più importante della vita. In linea con questa idea Joyce ora definisce la vita come sistema genetico, che contiene più di bit di informazioni, rispetto al numero necessario per iniziare il suo lavoro. Ma in linea con questa definizione, se prendere due identiche sistema con storie diverse — una progettata e un'altra che ha sviluppato solo l'ultima sarà considerata dal vivo; razionalmente progettato il sistema, indipendentemente dalla sua complessità, sarà solo «un artefatto tecnologico».

Il Design e l'evoluzione non sempre contrari. Molti progetti di biologia sintetica используюсь miscela di progettazione razionale e diretta evoluzione: si progettano supporto di cellule mutanti — in modi diversi — e scegliere il migliore. Anche se la nuova prestazione di Joyce sulla vita comprende l'evoluzione, richiede anche una improvvisa comparsa, piuttosto che un lungo trattamento darwiniano di sviluppo. Emergente vita si inserisce nella cultura improvvise innovazione, le idee che includono la magica apparizione di lavoro del rene da una stampante 3D. Il design e l'evoluzione sono compatibili anche se i bioengineers affronteranno la diversità genetica come il tesoro di elementi di design per le future forme di vita.

Per alcuni, i biologi sintetici strada verso ciò che i mistici chiamano vita oltre la vita — che trascende la vita come noi la conosciamo — passa attraverso l'ingegneria genetica biologica. Andy descrive la sua vocazione dal punto di vista del desiderio di contribuire alla vita, generare nuovi tipi di «incredibili modelli, che saranno prosperare e di esistere». Joyce ricambia la vita e la tecnologia fondamentale termodinamica tendenza verso il disordine e degrado. Quali sono le nuove forme riceverà la vita? Il tempo ci dirà.