Биологическое оружие вселенной Mass Effect: возможно или нет?

Автор оригинальной статьи: 

Себастиан Альварадо, сотрудник Стэнфордского университета и основатель Thwacke.

В Mass Effect генофаг был созданным саларианцами вирусом, который мог стерилизовать всю популяцию кроганов. Упоминание генофага в сюжете многократно использовалось для создания трений между расами кроганов, саларианцев и турианцев, а так же для того, чтобы ввести некоторых персонажей Mass Effect (в частности, Мордина Солуса). Оно подняло важные моральные дилеммы, необходимые, чтобы заставить нас задумываться не только о постоянном беге и перестрелках, но и о том, что мы можем быть ответственны за наши поступки.

Легко ли вырастить вирус?

Ну, нам необходимо выбрать шаблон из наиболее ядовитых штаммов. Лабораторные практики успешно устранили патогенность ВИЧ, герпеса и гепатита, позволяя манипулировать ими как пустыми транспортными средствами для переноса необходимой нам генетической информации. 

В дополнение, вирус может быть рассмотрен как совокупность белкового «конверта», оболочки «ядра» и вирусного генома. Их геном обычно достаточен для того, чтобы передать информацию по созданию остальной части вируса (оболочки и конверта) и наиболее прост для управления. Когда мы решаем создать вирус, то часто создаём каждую из компонент по отдельности внутри клеток-хозяев и используем белки для объединения их в функционирующие вирусы.

Лентивирусы – текущий высший уровень сконструированных вирусов. Три плазмида кодируют все компоненты вируса, который использует «клетки-производители» как носители 

Как вирус выполнит репродуктивный геноцид?

По определению, генофаг был вирусом, созданным для разрушения ДНК кроганов и внесения мутаций, которые вызывали стерильность. Удивительно, но мы доверяем нескольким белкам и энзимам, разрушающим ДНК, воплощать любой вид генетических манипуляций.

В природе существуют белки, известные разрезанием ДНК (например, Стрептодорназа), однако, к сожалению, они вырезают короткие цепочки или нехарактерные. Важно выделить длинную последовательность, так как короткая цепочка может появляться несколько раз в любом геноме (подумайте о том, как часто встречается слово «да» в книге, в отличие от «давление»). В таком случае нам нужны такие инструменты, которые смогут выделить длинные цепочки ДНК, как искусственные ZFN (Zink Finger Nucleases – нуклеазы цинковых пальцев). ZFN могут как выделить цепочку ДНК (7-8 символов), так и вырезать то, что было выделено. Возможно также использование нескольких ZFN, соединённых друг с другом специально для выделения более длинных цепочек ДНК (например, по одной ZFN для каждого слога «дав», «ле», «ни» и «е») На практике, информация для создания этих цепочек может быть упакована в вирусный геном и использована против уникальных частей ДНК.

Представьте, как огни на ёлке меняют цвета, создавая узнаваемый рисунок. Этот рисунок похож на цепочку ДНК, которая эффективно разрезает и перетасовывает на ваше усмотрение участки ДНК.

Белок ZFN (слева) овивает ограничивающий энзим ДНК (справа), разрезая молекулу ДНК 

Как нам найти ген, который вызовет стерильность?

Предположим, что саларианцы изучили более чем один вид живых существ на Тучанке, родине кроганов. Искусство биоинформатики может дать вам неплохое понимание их эволюции. Важно понять, откуда всё начинается, так как связи определённых генов зачастую показывают, насколько они важны (скажем, для воспроизводства). 

Например, пути, диктующие цикл жизни клеток и рост конечностей, во многом схожи, при переходе от человека к плодовым мухам. У людей вы бы предпочли воздействие на метаболизм фолатов, так как известные мутации в этом направлении приводят к мертворождению. (MTHFR мутации приводят к мертворождению в одной из тысячи беременностей). Другие жизнеспособные генетические цели могут повлиять на подвижность сперматозоидов, состояние мочи и т.д.

Нет необходимости говорить, что упорное занятие точной настройкой даст вам именно то, что вам необходимо для создания рабочего генофага. Наука к этому уже готова, но, к счастью, мы используем её для базового изучения, выделяя функции генов и иногда создавая ночники из мышей.

Зелёный флуоресцирующий белок обычно используется как докладчик для подтверждения эффективности вашей инфекции, когда мы балуемся с этими вирусами 

На практике вам придётся победить иммунитет кроганов и выровнять летальность самого вируса. На самом деле создавать такие вирусы настолько сложно, что пока только один – онколитический вирус (созданный для борьбы с раком) – пережил проверку.

Маленький вывод

С этической точки зрения генофаг служил суровым напоминанием человеческой истории начала XX-го века, когда некоторые страны практиковали принудительную стерилизацию, зачастую как часть евгенической программы. Хотя это произведение отнюдь не оправдывает создание вирусов, уничтожающих расы или принудительно их стерилизующих, следует отметить, что существуют технологии, которые позволяют даже самым смелым выдумкам стать более правдоподобными. Но будем надеяться, что нет…

Источник: kotaku.com

Перевод: Forpatril

Редактирование: Darth_LegiON

оформление: Lumensyte