Знание-сила, 2007 № 11 (965)

По признанию самих биологов, идея оснастить бактерии стандартными наборами генетических элементов — так называемыми BioBricks — сродни той же самой идее, что заложена в конструкторе «Лего». В Массачусетском технологическом институте собран банк из двух с лишним тысяч подобных «биокирпичиков» — сиквенсов, выполняющих самые разные функции. Соединяя их, как электронщики соединяют диоды, конденсаторы или резисторы, можно создавать все новые организмы, предназначенные для выполнения особых заданий.

Фантазии их творцов («Нужно предельно упростить дизайн биологических систем и автоматизировать их сборку») часто напоминают планы инженерных работ. Собрать, сконструировать, оснастить, трансформировать. Многие термины, используемые этой когортой биологов, почерпнуты из промышленной практики. Сама организация крупного производства на заводах и фабриках кажется им идеальным способом решения задач, стоящих перед их наукой. В цехах будущих биофабрик развернется поточная сборка микробов, «домашних промышленных животных завтрашнего дня». Микробы вызывают у нас отвращение, кажутся синонимом грязи, болезни — и они же сулят нам неисчерпаемые богатства. Превращенные в своего рода «нанороботов», они будут универсальными работниками завтрашнего дня, будут трудиться в биореакторах, не зная устали во имя процветания наших корпораций. В симбиозе с человеком эти рукотворные создания биотехнологов могут сделать для нас немало полезного.

Ну, а мы станем для этих микробов (пока только для них) тем же, чем Господь Бог древних мифов для людей — станем их Творцами, породим их, правда, не по образу и подобию своему, а по своему тонкому расчету. (И когда-нибудь, шутят ученые, миллиарды лет спустя, разумные потомки данных микробов будут ломать голову над тем, как зародилась жизнь и не сотворил ли ее Бог или какой-нибудь «разумный творец».)

В отдельных экспериментах биологи уподобляются инженерам, взявшимся проектировать автомобиль, в котором были бы принципиально иными не только руль или колеса, но даже любые винты. Например, Джек Шостак из Медицинского института Говарда Хьюза попытался вернуться к истокам и воспроизвести в пробирке тот миг начала жизни, когда среди неодушевленной материи возник первый живой организм, случайный конгломерат органических молекул. Экспериментируя с простыми жирными кислотами, образующими в воде пену, он создал примитивные искусственные клетки — «мембранные пузырьки» (везикулы), содержащие молекулы рибонуклеиновых кислот (РНК). Эти пузырьки спонтанно увеличивались в размерах, всасывая оказавшиеся рядом с ними другие пузырьки — «поедая» их. В этом причудливом сообществе шла настоящая борьба за существование. Иногда при копировании РНК происходили случайные сбои, вследствие чего молекулы РНК в какой—нибудь клетке начинали размножаться быстрее и количество их росло, а значит, везикула быстрее других росла и поглощала соседей. Так среди этих квазиживых существ наблюдалась эволюция буквально в дарвиновском смысле этого слова.

Если из протоклеток, созданных Шостаком, когда—нибудь возникнут подлинные, пусть и очень примитивные, клетки, которые будут и далее размножаться и развиваться, они станут первыми на нашей планете живыми организмами, с коими у нас, людей, не будет никаких общих предков. И от этой мысли может закружиться голова у самых трезвых исследователей биоты. До сих пор мы лишь мечтали отыскать не родственные нам живые организмы где-нибудь на других планетах — в марсианском грунте, в водах Энцелада или Европы (имеется в виду спутник Юпитера. — А.В.).

Простое «соперничество молекул» в пробирке заставляет думать о том, что жизнь имманентна нашей Вселенной; ее появление в той или иной части космоса неизбежно. Появление, соперничество, естественный отбор, случайные мутации, дающие преимущество... Эти законы торжествуют и на самых дальних планетах — подобно тому, как в масштабах этих планет действуют и законы механики Ньютона, и правила геометрии Евклида.

Другие исследователи упрощают задачу, то есть берут готовую форму — бактерию известного образца и, удалив ее геном, заново конструируют его, избавляясь от всех генов, без которых бактерия может обойтись. Этот минимум подразумевает способность микроба к размножению и мутации; он также должен обеспечить нормальное протекание процессов обмена веществ. Все остальные функции биотехнологи именуют «балластом», а потому можно обойтись без генов, отвечающих за них.

Судя по всему, Господь Бог был маньеристом, даже творя микробов, — их организмы отягощены, на наш взгляд, избыточной сложностью. «В природе организмам непременно требуются какие-то специальные гены, чтобы выдерживать, например, жару или холод. Лабораторному организму они не нужны. Он обойдется минимумом генов, ведь он не должен ни к чему приспосабливаться», — сказал в одном из интервью американский исследователь Крейг Вентер.