Mikrobların DNT (dezoksiribonuklearturşu)-si əsirlər arası zaman kapsulu ola bilər

Devis layihənin əsas məqsədini unutmadı. O, soruşur: "İnsanlar bir cins olaraq necə miras qoymalıdırlar?" Davis hərşeyi bildiyini iddia etmir; o, elm adamlarından, tarixçilərdən, sənət adamlarından, şairlərdən və filosoflardan məlumat toplamağı planlaşdırır. Ancaq o, "Nə qədər məlumat toplasam da mənanı qorumaq istəyirəm" deyir.

Joe Devis zaman kapsulunu tapmaq üçün araşdırmalar aparır. O, Yerdəki Homo sapiensin varisləri və ya yad planetlilərin insanlıq haqda məlumat ala bilməsi üçün insanların izlərini göstərən və sonsuz yaşaya bilən bir qeyd qoymaq istəyir. Hal-hazırda o, uyğun mühiti tapdığını düşünür. O, qaya duzunun yataqlarında yaşayan tək bir mikrobun DNT-sini bu məqsədlə istifadə edilə biləcəyinə inanır. O, duzla qorunan və mikrob tərəfindən yenilənən bu “arxivin” yüz milyonlarla il yaşaya biləcəyinə inanır.

Bu, sənət və elm sayəsində yaranan uzaqgörən bir fikirdir. Harvard Universitetinin biologiya laboratoriyasından olan Devis iki dünya arasında körpü yaratmağa çalışır. Keçən həftə bioRxiv jurnalında araşdırmasının yayınlanması ilə onun layihəsi bir addım irəlilədi. Tədqiqatda Devis və həmkarları uzunömürlü, duza tolerantlı bakteriya olan Halobacterium salinarum (Hsal)-ın DNT-sində, hər xromosomunda orta hesabla 25 ehyiyyat nüsxəsi olan məlumat kodlaşdıra bildiklərini göstərdilər.

Digər tədqiqatçılar insan hüceyrəsinin nüvəsində təxminən 300 meqabayt məlumat saxlaya bilən DNT-nin mövcud potensialını araşdırdılar. Lakin, Devis bu qabiliyyəti qeyri-adi möhkəmliyi olan orqanizmin davamlılığı ilə birləşdirir. "Əgər məlumatları uzun müddət saxlamaq istəyirsinizsə, bunun ən yaxşı yolu məlumatları hüceyrənin içərisində saxlamaq və DNT-nin özünü bərpa etməsi üçün hüceyrə mexanizmini istifadə etməkdir" deyir. "Onlar çox rahat və iqtisadi cəhətdən az və ya heç bir müdaxilə olmadan bərpa ola bilirlər."

Seattle-dəki Vaşinqton Universitetində halofilləri və DNT saxlamasını öyrənən biologiya mühəndis Jeff Nivala bu fikirlə razıdır.  O deyir,  "Milyonlarla il ərzində arxiv saxlama üçün bu əla bir tətbiq ola bilər. Yer üzündə bütün başqa həyat izləri məhv olarsa və tək qalan bu kapsul olarsa, bəlkə bu məlumat öz-özünə yayıla bilər."

Davisin 1960-cı illərdə Missisipidə kiçik məktəbdə keçdiyi bir kursdan başqa biologiya üzrə heç bir rəsmi təhsili yoxdur. Ancaq onun biologiyanı bəzən elmə yönələn göstəri sənətinə çevirmə bacarığı var. 1987-ci ildə Microvenus təsviri-incəsənət qurumu üçün qadın şəklinin təsvirini canlı Escherichia coli bakteriyalarının DNT-sinə kodlaşdırdı. Bu DNT məlumatların saxlanmasının ilk eksperimental nümayişi oldu.

İndi Devis E.coli-dən daha davamlı bir mikrobla işləyir. Hsal susuzluğa, ifrat  istilik dərəcələrinə, uzun müddətli vakuuma və sıx radiasiyaya dözə bilir. Devis hətta onu etilen oksidinə, yəni laboratoriya avadanlıqlarını sterilizasiya etmək üçün istifadə olunan zəhərli maddəyə təmas etdirdi və Hsal bu təcrübədən də uğurla keçdi . Hsal-da kriptonit var: Şirin suya batırıldıqda hüceyrələri partlayır. Lakin, duz kristallarının içərisinə ən dib nöqtələrinə daxil edildikdə, Hsal-ın ölməsi demək olar mümkün deyil.

Emily Leproust ticari olaraq vitro üsullarla DNT-nin saxlanılması üçün şüşə və ya paslanmayan poladda sintetik DNT-nin kapsullaşdırılmasının iniviv yanaşmalardan daha inkişaf etmiş olduğunu bildirdi. Emily Leproust üzvi kimyaçı və Twist Bioscience şirkətinin baş direktorudur. Lakin duz yataqlarında yüz milyonlarla yaşı olan Hsal hüceyrələrini canlandıran Devis canlıların DNT-ni daha uzun müddət qoruya biləcəyini deyir. Onun iş yoldaşı, Harvard-da genetik olan Corc Church sabit kristalların içərisində dərində hüceyrələrin tapıla bildiyini və bu müddət ərzində hərəkətsiz vəziyyətdə qalmağını "tamamilə mümkün" hesab edir. Hüceyrələr böyüməyi dayandırır və onların DNT-si tədricən pozulmadan dəyişməz qalır. O deyir: "Lakin ehtiyac olduqda tez bir zamanda çoxalırlar" . Hsal özünü bərpa edə və tədqiqatçıların üzərində işləməsi üçün çox sayda nüsxə yarada bildi. "Beləliklə, Hsal yaxşı bir seçim oldu."

Johns Hopkins Universitetinin bioloqu və Hsal mütəxəssisi Jocelyne DiRuggiero bu planı "Kreativ bir fikir" olaraq qiymətləndirir. O, ətraf mühitdən gələr zərbələrə dözməklə yanaşı Hsalın DNT-yə zərər verən reaktiv oksigen növlərini aradan qaldırmaqda yaxşı olduğunu söyləyir. Minimum qida maddəsi ilə Hsal koloniyası yüz minlərlə və ya daha çox il ərzində duzda hibernasiya edə bilər. O, mikrobların böyüməyəcəyi və ya çoxalmayacağını söylədi, Hsal yalnız özünü bərpa etmək və kosmik şüalardan gələn DNT-ni zədələyən təhdidlərə qarşı çıxmaq üçün enerjidən istifadə edir.

Yeni işdə ilk addım Hsalın DNT-sindəki məlumatları kodlaşdırmaq idi. Ruhunu bir yumurtanın içərisindəki iynənin ucunda gizlədən bir sehrbaz haqqında olan Rus nağılından ilhamlanan Devis Hsalın daxilində 3D formatında olan yumurta və iynə şəkillərini yerləşdirmək istəyirdi. Devis DNT-ni sintez etdikdən sonra Brandeis Universitetinin bioloqu Alexandre Bisson onu Hsal genomundakı mikroblara təsir etməyən və hüceyrədə heç bir şey meydana gətirməyən bir yerə yapışdırdı. Bisson dəyişdirilmiş halobakteriyaların təkrar kodlanmasına təşviq etdi və yeni kodun dəyişdirilməməsini təmin etmək üçün DNT-lərini ardıcıllıqla yığdı.

Vaxt kapsulları kimi mikrobların potensialı haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün Bisson onların duz kristallarında necə davrandıqlarını öyrənir. 10 il və ya daha çox müddətdə o, duzda olan Hsal nəsillərini dondurucuda saxlanan nəsillər ilə müqayisə etməyi planlaşdırır. O daha aktiv olan duz nəsillərində mutasiyaların olub-olmadığını öyrənmək istəyir. Baxmayaraq ki, milyonlarla il boyu ekstrapolyasiya etmək asan olmayacaq, o, bu məlumatların boşluğu doldurmağa kömək edəcəyini deyir. Bisson orqanizmlərin onları dəstəkləyən brinli ciblərdə qaldığını və ya hərəkət etdiyini öyrənmək üçün flüoresan zülallardan istifadə etməyi də planlaşdırır.

Devis layihənin əsas məqsədini unutmadı. O, soruşur: "İnsanlar bir cins olaraq necə miras qoymalıdırlar?" Davis hərşeyi bildiyini iddia etmir; o, elm adamlarından, tarixçilərdən, sənət adamlarından, şairlərdən və filosoflardan məlumat toplamağı planlaşdırır. Ancaq o, "Nə qədər məlumat toplasam da mənanı qorumaq istəyirəm" deyir.