متابولیسم مصنوعی؛ دستاورد تازه‌ دانشمندان در خلق ماشین‌‌های زیستی

بنابر پژوهشی که به‌‌تازگی در نشریه‌ی Science Robotics منتشر شده، ماده‌‌ی زیستی جدیدی در آزمایشگاه مهندسی زیست دانشگاه کورنل ساخته شده‌ که از DNA مصنوعی می‌‌تواند برای سازمان‌‌دهی و مونتاژ و بازسازی خود به‌‌شکلی مداوم و مستقل بهره ببرد. این فرایندی است که به‌‌‌دلیل شباهت بی‌‌نظیرش به‌ نحوه‌‌ی بقای سلول‌ها و بافت‌‌های زیستی، «متابولیسم مصنوعی» نام گرفته است.

قابلیت بازسازی

روشن است دانشمندان مشغول کار روی ایده‌‌ی خلق ماشین‌‌های زنده هستند. آن‌ها از به‌‌زبان‌آوردن عبارت «زنده» برای این نوع زیست‌‌مواد خودداری می‌‌کنند؛ اما این پژوهش در لفافه به فهرستی از مشخصه‌‌های اصلی حیات اشاره می‌‌کند که ماده‌ی ساخته‌شده از آن‌‌ها برخوردار است؛ مشخصه‌هایی همچون خودپیکربندی و سازمان‌دهی و متابولیسم.

دن لویی، مهندس دانش‌‌آموخته در دانشگاه کورنل، در خبر رسمی منتشرشده از این دانشگاه اعلام کرد:

مشغول معرفی مفهومی جدید و واقعی هستیم که با تکیه بر سوخت‌‌وساز مصنوعی خود کار می‌کند. ما یک چیز زنده را خلق نمی‌‌کنیم؛ اما موادی می‌‌سازیم که بیشتر از آنچه تاکنون دیده‌‌اید، زنده به‌‌نظر می‌‌رسند.

خزنده‌‌ی غیرجاندار

این زیست‌‌ماده‌‌ی تازه می‌‌تواند با انجام چرخه‌‌ای پایان‌‌ناپذیر از جذب انرژی و جایگزین‌‌سازی سلول‌‌های پیر، فرایندی کاملا مشابه با ارگانیسم زیستی را شبیه‌‌سازی کند. وقتی این ماده در محیطی غنی از موادمغذی قرار گرفت، با هدف جذب مواد خام و غذای موردنیاز خود رشد را شروع کرد. این فرایندی است که به‌نظر می‌‌رسد به روش رشد نورون‌‌های مغز در امتداد مولکول‌‌های خاص بی‌‌شباهت نیست.

درهمین‌حال، ماده‌‌ی جدید به دنباله‌‌ی خود اجازه‌‌ می‌‌دهد بمیرد و تجزیه شود؛ درست شبیه‌‌ به الگویی خزنده که به‌‌سمت غذا حرکت می‌‌کند. پژوهشگران می­‌گویند با اینکه این موجود عملکردی براساس دستورالعمل­‌های DNA ساختگی دارد، درمقایسه‌با موجودات زنده بسیار خام و ابتدایی است و تنها به‌‌اندازه‌­ی چند نسل دوام می‌­آورد. همچنین، این موجود واکنشی دربرابر محرک‌­های محیطی از خود نشان نمی­‌دهد. گفتنی است واکنش نشان‌دادن یکی از شاخص‌­های اصلی حیات‌­های زیستی محسوب می‌شود. بااین‌حال، چون ماهیتی مبتنی‌­بر DNA دارد، احتمال آن می‌رود که به‌­زودی، به چنین قابلیت‌هایی دست یابد و جهش­‌های لازم را برای کسب سازگاری تجربه کند.

درواقع، این حباب زیستی زنده نیست؛ اما به‌نظر می‌رسد درست مانند موجودی زنده راه می‌‌رود و رشد می‌کند. این ایده به‌‌طرز شگفت‌‌انگیزی به ما یادآوری می‌‌کند که مرز میان موجودات زنده و ماشین‌‌ها چقدر کم‌رنگ و تشخیص‌ناپذیر شده است. این دستاورد تازه شاید چیزی شبیه به همان اولین ‌عناصر سازنده­‌ی حیات این سیاره در میلیون­‌ها سال قبل باشد.