Генетически модифицированные микробы – помощники в покорении космоса
Микробы играют важную роль в жизни человека. Несмотря на то, что у большинства слово «микроб» ассоциируется с болезнетворным патогенным микроорганизмом, на деле они во многом помогают людям, делая их жизнь более насыщенной и продолжительной, ведь сейчас без помощи особых бактерий невозможно испечь хлеб, изготовить сыр и некоторые лекарственные препараты. Любители пива также вряд ли обрадуются исчезновению микробов, потому что вместе с ними с лица земли пропадет и пенный напиток. Кроме того, с недавних пор микроорганизмы активно участвуют даже в производстве биотоплива.
Но при чем здесь космос? В настоящее время ведутся активные разработки модифицированных микробов, которые помогут человечеству колонизировать новые планеты.
NASA делает «ставку» на микробов
Современная синтетическая биология открывает перед человечеством возможности, которые и не снились многим фантастам. В частности, полезные способности микроорганизмов могут быть значительно расширены и дополнены. Самыми перспективными направлениями биологического редактирования генов микроорганизмов с точки зрения реализации наиболее смелых космических программ в плане освоения других планет считается внедрение следующих функций:
- Производство вычислительных операций.
- Работа в качестве биологических датчиков (в том числе при определении пригодности инопланетной атмосферы, поверхностных жидкостей и живых организмов, если таковые встретятся, для поддержания человеческой жизнедеятельности или иного участия в реализации космической миссии).
- Производство химических соединений, которые в обычном состоянии не встречаются в природе или на конкретном космическом объекте.
Микробы – «поставщики» космических лекарств и пищи
Наибольший интерес представляет третья функция. Одной из наиболее сложных и в то же время принципиально важных проблем космических миссий к другим планетам с участием человека остается его жизнеобеспечение, в частности – снабжение едой и медикаментами. Если попытаться загрузить космический корабль объемом продуктов и лекарственных препаратов, необходимых для удовлетворения нужд экипажа на протяжении всего пути к чужой планете, получится невероятное количество груза (даже если снабдить космонавтов «комплектом», достаточным для пути лишь в один конец).
Кроме того, что подъем на орбиту даже 1 кг груза стоит очень дорого, для размещения всех этих запасов потребуется много места. Космический корабль по сути превратится в гигантский продуктовый склад… или супер-холодильник. Даже если удастся разрешить проблему размещения и найти миллиарды долларов, чтобы поднять «походный набор» на орбиту, возникнет новое препятствие: насколько бы идеальными не были условия хранения, ни один продукт, и ни одно лекарство не хранится вечно. А значит, перед космическими путешественниками рано или поздно встанет вопрос о пополнении запасов. Помочь в решении этой проблемы смогут микробы, созданные с помощью синтетической биологии.
В перспективе исследователи хотят создать микроорганизмы, которые возьмут на себя роль «космической лапши быстрого приготовления». Их запрограммируют на выработку конкретных питательных соединений, и проголодавшийся астронавт сможет просто достать пакет с «питательными бактериями», разбавить состав водой (добавить какое-нибудь специальное вещество, которое активизирует деятельность микроорганизмов) и полноценно пообедать.
Такой «паёк» занимает немного места, сбалансированное меню на один прием пищи можно будет уместить в нескольких граммах (или даже миллиграммах) модифицированных микробов.
Сейчас эксперименты с генетически модифицированными микробами идут очень активно и уже дают первые результаты. В NASA уже представили биологически «отредактированные» дрожжи, производящие незаменимое питательное вещество, обеспечивающее здоровье глаз (зеакстанин).
Что-нибудь еще?
Если генетически отредактированным микробам удастся производить еду и лекарства, может быть, они смогут стать поставщиками еще каких-нибудь полезных для человека соединений? Ученые уверяют, что это вполне реально. Синтетическая биология (пока еще в теории) может «научить» микроорганизмы извлекать из атмосферы других планет содержащиеся в них химические соединения (в случае с Марсом это двуокись углерода) и перерабатывать их в различные виды сырья, к примеру, пластик. Останется только захватить с собой 3Д-принтер, и «распечатать» жилище, запасные части или необходимые инструменты из сырья, произведенного бактериями.
