قد تكون البيولوجيا التركيبية جاهزة أخيرًا لحل أكبر لغز في الحياة

يتكون الكائن الحي من مكونات ليست حية في حد ذاتها. هذا البيان البسيط له آثار عميقة. أولاً، هذا يعني أنه لا توجد قوة غامضة تحركنا وتحيي أشكال الحياة الأخرى. ومن ناحية أخرى، فهذا يعني أنه من الممكن بناء شكل من أشكال الحياة من الصفر ــ ونحن الآن نقترب خطوة أخرى من القيام بذلك.

لقد كانت الحياة الاصطناعية بمثابة الضوء الهادي للبيولوجيا التركيبية لبعض الوقت. في عام 2010، قام علماء الأحياء في معهد ج. كريج فنتر في كاليفورنيا بتوليف الجينوم المجرد من البكتيريا وإدخاله في هيكل خلية أخرى، مفرغة من الحمض النووي الخاص بها. وتمكن الكائن الناتج، الذي يحتوي على عدد قياسي من الجينات (473) من النمو والتكاثر. ولكن حتى في ذلك الوقت، لم يفهم العلماء ما الذي يفعله ثلث هذه الجينات، أو ما إذا كانت هناك حاجة إليها. بدلاً من إعادة تشغيل خلية موجودة بجينوم اصطناعي، نحتاج إلى بناء كائن حي من الألف إلى الياء.

وهذا ما يحاول العلماء في جامعة ميسوري الآن القيام به. إن SpudCell – الذي سُمي على حد سواء لاستحضار سبوتنيك وفجر عصر الفضاء، ولتشابهه مع حبة البطاطس – هو كيان يعتمد على 36 جينًا فقط. لقد تم تجميعه ذاتيًا عندما تم تزويد الجينات بجميع وحدات البناء الضرورية للحياة، وتشكيل فقاعات تشبه الخلايا وصنع البروتينات.

ولكن هذا كل شيء. لا تستطيع SpudCell إنتاج البروتينات إلا لأنها مزودة بالريبوسومات، وهي مكونات الخلية الأساسية التي تصنع البروتينات. ولا يمكنه استقلاب الطعام أو إمداد نفسه بالطاقة أو الانقسام والتكاثر بشكل موثوق. إنه ليس حياً، ويحتاج إلى العناية المركزة فقط ليقوم بوظائفه الأساسية. ومع ذلك، فإن SpudCell يمثل تقدمًا كبيرًا في خلق الحياة الاصطناعية. إذا كانت الخلية الحية الحديثة عبارة عن طائرة نفاثة، فإن SpudCell هي الطائرة الأولية المتهالكة المصنوعة من الخشب والقطن والتي صنعها الأخوان رايت.

وستتبع قريبا إصدارات أفضل، مع تطبيقات تحويلية محتملة. ويكمن الأمل في أن تتمكن الخلايا الاصطناعية يومًا ما من توفير المواد المشتقة حاليًا من الوقود الأحفوري، مثل البلاستيك والوقود والأسمدة. وهذا أمر مطلوب بشدة. لكن العمل على فهم كيفية عمل الكيان الحي سوف يسلط الضوء على ما تحتاجه الحياة، وكيف تخرج من المواد الميتة. إذا تمكنا من حل هذا اللغز المطلق، ستكون البيولوجيا التركيبية قد نجحت بالفعل.