حیات آینه‌ای (که زندگی آینه ای نیز نامیده می شود) شکل فرضی حیات با بلوک های ساختمانی مولکولی منعکس شده (همانند مکانیسم آینه) است.(شبیه راست گرد و چپ گرد در فیزیک- ولی در این بحث معکوس کردن دستی مولکولها و آجرهای سازنده حیات توسط محققان، که انجامش هم دادند)
امکان حیات آینه‌ای، اولین بار توسط لویی پاستور مورد بحث قرار گرفت. اگرچه این شکل حیات جایگزین در طبیعت کشف نشده است، تلاش‌ها برای ساخت نسخه آینه‌ای از ماشین‌های مولکولی زیست‌شناسی در حال انجام است.
برخی از دانشمندان ممنوعیت ایجاد حیات آینه‌ای، از جمله باکتری‌های آینه‌ای را به دلیل پتانسیل آن برای فرار از دفاع ایمنی و حمله به اکوسیستم‌های طبیعی پیشنهاد کرده‌اند.(فرض کنید باکتری وجود دارد که ما واکسنی برای دفاع در مقابل آن ساخته ایم، این واکسن در سطح مولکولهای شیمیایی سازنده این باکتری ساخته شده، حال اگر محققی با این مولکول ها بازی کند و برای ناشناخته ها پژوهش کند و باکتری بسازد که مولکولهای پایه سازنده آن معکوس مولکول طبیعی که گفتیم باشد، دیگر احتمالا واکسن کار نخواهد کرد - به این دلیل است که دانشمندان هشدار میدهند که با اینها نباید بازی کرد، ولی میکنند)
بسیاری از مولکولهای ضروری برای حیات روی زمین می‌توانند به دو شکل آینه‌ای وجود داشته باشند، در جایی که دست(راست یا چپ) به جهتی اشاره دارد که در آن نور پلاریزه هنگامی که از محلول خالص به مولکول تابیده می شود منحرف می شود. اما موجودات زنده از هر دو(هم راست دست و هم چپ دست ) استفاده نمی کنند.
مثلا پروتئین ها منحصراً از آمینو اسیدهای چپ دست تشکیل شده اند. RNA و DNA فقط حاوی قندهای راست دست هستند. این پدیده با نام هموکایرالیته شناخته می شود.
معلوم نیست که هموکایرالیته قبل یا بعد از حیات پدید آمده است(هنوز کسی نمیداند که این چپ دستی و راست دستی قبل از تشکیل حیات بودن یا بعدش)، آیا اجزای سازنده حیات باید این کایرالیته خاص را داشته باشند، یا در واقع آیا زندگی نیاز به هموکایرال بودن دارد.
زنجیره‌های پروتئینی ساخته شده از اسیدهای آمینه کایرالیته مختلط تمایلی به تا شدن یا عملکرد به عنوان کاتالیزور ندارند، اما پروتئین‌های آینه‌ای ساخته شده‌اند که یکسان عمل میکنند اما روی بسترهایی با دست مخالف(مخالف طبیعی).
به طور فرضی، بازآفرینی کل اکوسیستم از پایین به بالا، به شکل آینه ای باید امکان پذیر باشد.
پیشرفت‌ها در زیست‌شناسی مصنوعی، مانند سنتز ویروس‌ها از سال ۲۰۰۲، باکتری‌های نیمه مصنوعی در سال ۲۰۱۰، یا ریبوزوم‌های مصنوعی در سال ۲۰۱۳، ممکن است منجر به امکان سنتز کامل یک سلول زنده از مولکولهای کوچک شود، جایی که می‌توانیم از نسخه‌های تصویری آینه‌ای (انانتیومرها) مولکول های سازنده زندگی، به جای مولکول های استاندارد استفاده کنیم. برخی از پروتئین ها در نسخه های آینه ای، از جمله پلیمراز در سال ۲۰۱۶ سنتز شده اند.
بازسازی اَشکال حیات منظم به شکل تصویر آینه‌ای، با استفاده از انعکاس تصویر آینه‌ای (کاایرال) اجزای سلولی آنها، می‌تواند با جایگزینی اسیدهای آمینه چپ‌دست با آمینواسیدهای راست‌دست، به منظور ایجاد بازتاب‌های آینه‌ای از تمام پروتئین‌های معمولی به دست آید.
به طور مشابه، می توان قندهای منعکس شده، DNA و غیره را ایجاد کرد که آنزیم های بازتاب شده روی آنها کاملاً کار می کنند.
در نهایت، می‌تواند یک انعکاس آینه‌ای معمولی از یک ارگانیسم طبیعی وجود داشته باشد - یک ارگانیسم همتای کایرال.
نیروی الکترومغناطیسی (شیمی) تحت چنین تبدیل بازتابی مولکولی (تقارن P) بدون تغییر است. تغییرات کوچکی از برهمکنش‌های ضعیف تحت این بازتاب وجود دارد، که می‌تواند اصلاحات بسیار کوچکی ایجاد کند، اما این اصلاحات مرتبه‌های بزرگی کمتر از نویز حرارتی هستند - تقریباً مطمئناً برای تغییر هر گونه بیوشیمی بسیار کوچک هستند. با این حال، تئوری هایی نیز وجود دارد مبنی بر اینکه فعل و انفعالات ضعیف می تواند تأثیر بیشتری بر روی اسیدهای نوکلئیک یا زنجیره های پروتئینی طولانی تر داشته باشد، که منجر به تبدیل بسیار کمتر ریبوزیم ها یا آنزیم های آینه ای نسبت به ریبوزیم ها یا آنزیم های معمولی می شود.
جانوران آینه‌ای باید از غذای منعکس شده، تولید شده توسط گیاهان منعکس شده تغذیه کنند! ویروس های آینه ای نمی توانند به سلول های طبیعی حمله کنند، همانطور که ویروس های طبیعی قادر به حمله به سلول های آینه ای نیستند.(مهم-حساس برای بحث دارو و درمان)
زندگی آینه ای خطرات بالقوه ای را به همراه دارد. به عنوان مثال، یک نسخه آینه کایرال سیانوباکتری ها، که فقط به مواد مغذی غیر طبیعی و نور برای فتوسنتز نیاز دارد، می تواند اکوسیستم زمین را به دلیل نداشتن دشمنان طبیعی تسخیر کند و با تولید نسخه های آینه ای از قندهای مورد نیاز، انتهای زنجیره غذایی را مختل کند.
گردآوری و ترجمه سام آریامنش
@ofoghroydad
امکان حیات آینه‌ای، اولین بار توسط لویی پاستور مورد بحث قرار گرفت. اگرچه این شکل حیات جایگزین در طبیعت کشف نشده است، تلاش‌ها برای ساخت نسخه آینه‌ای از ماشین‌های مولکولی زیست‌شناسی در حال انجام است.
برخی از دانشمندان ممنوعیت ایجاد حیات آینه‌ای، از جمله باکتری‌های آینه‌ای را به دلیل پتانسیل آن برای فرار از دفاع ایمنی و حمله به اکوسیستم‌های طبیعی پیشنهاد کرده‌اند.(فرض کنید باکتری وجود دارد که ما واکسنی برای دفاع در مقابل آن ساخته ایم، این واکسن در سطح مولکولهای شیمیایی سازنده این باکتری ساخته شده، حال اگر محققی با این مولکول ها بازی کند و برای ناشناخته ها پژوهش کند و باکتری بسازد که مولکولهای پایه سازنده آن معکوس مولکول طبیعی که گفتیم باشد، دیگر احتمالا واکسن کار نخواهد کرد - به این دلیل است که دانشمندان هشدار میدهند که با اینها نباید بازی کرد، ولی میکنند)
بسیاری از مولکولهای ضروری برای حیات روی زمین می‌توانند به دو شکل آینه‌ای وجود داشته باشند، در جایی که دست(راست یا چپ) به جهتی اشاره دارد که در آن نور پلاریزه هنگامی که از محلول خالص به مولکول تابیده می شود منحرف می شود. اما موجودات زنده از هر دو(هم راست دست و هم چپ دست ) استفاده نمی کنند.
مثلا پروتئین ها منحصراً از آمینو اسیدهای چپ دست تشکیل شده اند. RNA و DNA فقط حاوی قندهای راست دست هستند. این پدیده با نام هموکایرالیته شناخته می شود.
معلوم نیست که هموکایرالیته قبل یا بعد از حیات پدید آمده است(هنوز کسی نمیداند که این چپ دستی و راست دستی قبل از تشکیل حیات بودن یا بعدش)، آیا اجزای سازنده حیات باید این کایرالیته خاص را داشته باشند، یا در واقع آیا زندگی نیاز به هموکایرال بودن دارد.
زنجیره‌های پروتئینی ساخته شده از اسیدهای آمینه کایرالیته مختلط تمایلی به تا شدن یا عملکرد به عنوان کاتالیزور ندارند، اما پروتئین‌های آینه‌ای ساخته شده‌اند که یکسان عمل میکنند اما روی بسترهایی با دست مخالف(مخالف طبیعی).
به طور فرضی، بازآفرینی کل اکوسیستم از پایین به بالا، به شکل آینه ای باید امکان پذیر باشد.
پیشرفت‌ها در زیست‌شناسی مصنوعی، مانند سنتز ویروس‌ها از سال ۲۰۰۲، باکتری‌های نیمه مصنوعی در سال ۲۰۱۰، یا ریبوزوم‌های مصنوعی در سال ۲۰۱۳، ممکن است منجر به امکان سنتز کامل یک سلول زنده از مولکولهای کوچک شود، جایی که می‌توانیم از نسخه‌های تصویری آینه‌ای (انانتیومرها) مولکول های سازنده زندگی، به جای مولکول های استاندارد استفاده کنیم. برخی از پروتئین ها در نسخه های آینه ای، از جمله پلیمراز در سال ۲۰۱۶ سنتز شده اند.
بازسازی اَشکال حیات منظم به شکل تصویر آینه‌ای، با استفاده از انعکاس تصویر آینه‌ای (کاایرال) اجزای سلولی آنها، می‌تواند با جایگزینی اسیدهای آمینه چپ‌دست با آمینواسیدهای راست‌دست، به منظور ایجاد بازتاب‌های آینه‌ای از تمام پروتئین‌های معمولی به دست آید.
به طور مشابه، می توان قندهای منعکس شده، DNA و غیره را ایجاد کرد که آنزیم های بازتاب شده روی آنها کاملاً کار می کنند.
در نهایت، می‌تواند یک انعکاس آینه‌ای معمولی از یک ارگانیسم طبیعی وجود داشته باشد - یک ارگانیسم همتای کایرال.
نیروی الکترومغناطیسی (شیمی) تحت چنین تبدیل بازتابی مولکولی (تقارن P) بدون تغییر است. تغییرات کوچکی از برهمکنش‌های ضعیف تحت این بازتاب وجود دارد، که می‌تواند اصلاحات بسیار کوچکی ایجاد کند، اما این اصلاحات مرتبه‌های بزرگی کمتر از نویز حرارتی هستند - تقریباً مطمئناً برای تغییر هر گونه بیوشیمی بسیار کوچک هستند. با این حال، تئوری هایی نیز وجود دارد مبنی بر اینکه فعل و انفعالات ضعیف می تواند تأثیر بیشتری بر روی اسیدهای نوکلئیک یا زنجیره های پروتئینی طولانی تر داشته باشد، که منجر به تبدیل بسیار کمتر ریبوزیم ها یا آنزیم های آینه ای نسبت به ریبوزیم ها یا آنزیم های معمولی می شود.
جانوران آینه‌ای باید از غذای منعکس شده، تولید شده توسط گیاهان منعکس شده تغذیه کنند! ویروس های آینه ای نمی توانند به سلول های طبیعی حمله کنند، همانطور که ویروس های طبیعی قادر به حمله به سلول های آینه ای نیستند.(مهم-حساس برای بحث دارو و درمان)
زندگی آینه ای خطرات بالقوه ای را به همراه دارد. به عنوان مثال، یک نسخه آینه کایرال سیانوباکتری ها، که فقط به مواد مغذی غیر طبیعی و نور برای فتوسنتز نیاز دارد، می تواند اکوسیستم زمین را به دلیل نداشتن دشمنان طبیعی تسخیر کند و با تولید نسخه های آینه ای از قندهای مورد نیاز، انتهای زنجیره غذایی را مختل کند.
گردآوری و ترجمه سام آریامنش
@ofoghroydad