Pamiętliwe bakterie

Zabić na śmierć

Już drugi człon łacińskiej nazwy tej ostatniej bakterii daje do myślenia. Faktycznie, to nie przypadek, że mowa tam o odporności na promienie. Przed czterdziestu laty podczas testów sterylizacji żywności promieniowaniem jonizującym odkryto, że jedna z bakterii jest szczególnie "zatwardziała". To właśnie ów deinokok, który okazał się odporny nawet na dawki rzędu miliona radów, a więc tysiąc razy więcej, niż mógłby wytrzymać jakikolwiek żywy organizm (o człowieku nie wspominając).

Teoretycznie i tę bakterię można zabić, tzn. zniszczyć jej żywotne struktury DNA, ale w praktyce jest ona w stanie, mówiąc obrazowo, przeżyć własną śmierć. Jak to działa? Otóż genom radioduransa nie jest nitką, którą można łatwo zerwać, lecz zwiniętym pierścieniem, którego "posiekanie" nie zmienia położenia części genomu (informatykowi może się tu nasuwać skojarzenie z radialno-sektorowym zapisem informacji, w odróżnieniu od sekwencyjnego). Gdyby deinokok miał jeszcze w swoim wnętrzu stosowne "sumy kontrolne", mógłby ważyć się zgoła na nieśmiertelność.

Otóż ma! I to nie tylko informacje kontrolne, ale kopie zapasowe samego siebie (genomu) w liczbie aż trzech sztuk - komórka bakterii składa się bowiem z czterech sekcji. Toż to lepsze niż system dysków skonfigurowanych w RAID LEVEL 5 z mirroringiem. Dodajmy, że na razie nie wiemy dokładnie, skąd ten "nieśmiertelnik" to wziął - żaden ziemski organizm nie potrzebuje takich parametrów do życia na naszej planecie. Pojawił się pomysł, by te niezwykłe właściwości wykorzystać do zapamiętywania informacji.

Żywe z martwym

Do tej pory udało się zakodować wewnątrz deino-koka, czteroliterowym alfabetem ACGT (adenina, cytozyna, guanina, tynina), ledwie garść bitów, lecz każdy mililitr płynu bakteryjnego może zawierać nawet miliard tych organizmów. Gdyby zatem nawet bardzo rozrzutnie w jednej bakterii zapamiętywać tylko jeden bajt, to litrowy pojemnik mógłby pomieścić terabajt (tysiąc gigabajtów) danych, do tego danych niezwykle odpornych na zniszczenie.

O wiele istotniejsze było wszakże udane zablokowanie rozwoju DNA poprzez zastosowanie stosownych "znaczników" oddzielających biologiczny nośnik informacji (sztucznie wprowadzone sekwencje DNA) od reszty organizmu, podległego podstawowym prawom życiowym. Możemy bowiem życie zdefiniować (z grubsza) jako czasoprzestrzenne zmiany entropii, katalizowane enzymatycznie. Z tego wynika, iż żywy organizm ciągle się zmienia. Co prawda wspomniane bioznaczniki mają gwarantować odczyt informacji z bakterii, nawet w jej setnym pokoleniu, ale zaprzęgnięcie żywego organizmu w służbę techniki nie jest łatwe.

Technika informatyczna to część świata nieożywionego. Tymczasem świat żywy oznacza ciągłą przemianę materii, w dalszej perspektywie mutacje. Stanu żywego obiektu nie da się tak łatwo kontrolować jak w przypadku obiektu martwego. Ten pierwszy jest bowiem zależny od swojego wewnętrznego programu. Obiekt martwy takiego programu nie ma. Podlegając zmianom, zachowuje się wobec nich pasywnie. Biologia to nieregularność również w sensie czysto geometrycznym. Jak zorganizować dostęp do struktur pamięci, po których trudno spodziewać się, że dadzą ułożyć się "pod sznurek"?

Pozostaje jeszcze kwestia transformowania informacji od postaci analogowej do cyfrowej. Wszelkie przetworniki, które dokonują takiego przetwarzania w dowolną stronę, pośredniczą między światami nieożywionymi. Czy uda nam się znaleźć efektywny język porozumiewania ze światem ożywionym? Dotychczasowe, nie mające znaczenia praktycznego, wyniki dziesięcioleci badań bioinformatycznych nie pozwalają oczekiwać tutaj znaczącego przełomu w najbliższej dekadzie.


TOP 200