Czy życie ma swoją „leworęczność”? Zagadka lustrzanych cząsteczek

Spróbuj założyć lewą rękawiczkę na prawą dłoń. Nie da się, prawda? Jest niewygodnie, materiał się marszczy, a cały ruch wydaje się dziwny.

W chemii istnieje coś bardzo podobnego. To zjawisko nazywamy chiralnością. Wiele cząsteczek występuje w dwóch wersjach, które są swoimi lustrzanymi odbiciami. Mają te same atomy i te same połączenia, ale – zupełnie jak Twoje dłonie – nie da się ich idealnie na siebie nałożyć.

Na Ziemi prawie całe życie jest „praworęczne”. Nasze DNA, cukry i aminokwasy skręcają się zawsze w jedną, konkretną stronę. Ale co, gdyby istniało życie zbudowane wyłącznie z „leworęcznych” odpowiedników? Naukowcy nazywają to życiem lustrzanym (Mirror Life).

Po co nam coś, co jeszcze nie istnieje?

Zanim zaczniesz szukać lustrzanych kosmitów w ogródku, mała uwaga: życie lustrzane to na razie czysta teoria. Nie znaleźliśmy go w naturze i jeszcze nie stworzyliśmy w laboratorium.

Dlaczego więc naukowcy biorą to tak poważnie? Bo jeśli uda nam się stworzyć „lustrzane” bakterie w laboratorium (a biologia syntetyczna jest na to gotowa), możemy mieć problem z ich opanowaniem.

Wyobraź sobie taką sytuację: lustrzana bakteria trafia do środowiska. Nasze naturalne drapieżniki nie potrafią jej „zjeść”, bo jej struktura jest dla nich obca. Nasz układ odpornościowy może jej nawet nie zauważyć. To jak niewidzialny intruz, który rośnie bez żadnych przeszkód, bo nic na Ziemi nie wie, jak go powstrzymać. To jak gra w szachy, w której figury jednej strony po prostu przechodzą przez figury drugiej, nie napotykając żadnego oporu.

Światło, które wykryje oszusta

Jak zatem rozpoznać coś, co chemicznie wygląda identycznie jak normalne życie, ale jest „skręcone” w drugą stronę?

Naukowcy z uniwersytetów w Strathclyde i Durham wpadli na genialny pomysł: użyjmy światła.

Proponują technikę zwaną cyrkularnie spolaryzowaną luminescencją (CPL). Jeśli kiedykolwiek nosiłeś w kinie okulary 3D, widziałeś uproszczoną wersję tej technologii.

Plan jest taki: używamy specjalnych „sond fluorescencyjnych” – wyobraź sobie je jako mikroskopijne, świecące naklejki molekularne. Te sondy przyklejają się do konkretnych części komórki. Gdy świecą, emitują światło, które skręca w konkretną stronę (lewo lub prawo). Analizując ten „skręt”, naukowcy mogą uzyskać molekularny odcisk palca.

Jeśli światło skręca w jedną stronę – mamy normalne życie. Jeśli w drugą – właśnie znaleźliśmy organizm lustrzany!

Lepiej mieć latarkę, zanim wejdziesz w ciemność

Zespół badawczy podchodzi do tematu z głową. Wiedzą, że jedna sonda może dać fałszywy alarm, więc planują użycie całego „koktajlu” różnych sond, aby wynik był stuprocentowo pewny.

Jak mówi dr Lewis MacKenzie, jeden z głównych badaczy: nie spodziewamy się, że życie lustrzane wyskoczy na nas jutro, ale lepiej mieć latarkę w ręku, zanim wejdziemy do ciemnego pokoju.

To fascynujący przykład tego, jak molekularne „śledztwo” może w przyszłości chronić naszą planetę przed biologicznymi niespodziankami.