Obor syntetické biologie si za posledních několik desetiletí připsal na své konto celou řadu průlomových počinů. Vědci například vytvořili organismy s cíleně designovanou a laboratorně syntetizovanou dědičnou informací. Syntetická biologie přináší i objevy uplatnitelné v praxi, např. biotechnologickou výrobu léku artemisininu. Produkce tohoto vysoce účinného antimalarika tradiční výrobou z rostlinné hmoty pelyňku ročního (Artemisia annua) nestačila krýt poptávku a postihovaly ji citelné výpadky. Výzkum na tomto poli je příslibem i pro vznik nových materiálů, jako je například umělé vlákno pavouků, jež disponuje fantastickými mechanickými vlastnostmi.
Syntetická biologie je obor s úžasnou perspektivou. Některé směry výzkumu na tomto poli však vědce znepokojují a před některými přímo varují. Patří k nim i „zrcadlové bakterie“. Osmatřicet předních odborníků zveřejnilo ve vědeckém časopise Science výzvu „Confronting risks of mirror life“. Oč autorům, mezi nimiž je třeba laureát Nobelovy ceny za chemii Jack Szostak, průkopník čtení lidského genomu Craig Venter nebo fenomenální biotechnolog George Church, vlastně jde a před čím varují?
Zrcadlový svět molekul
Se záludností zrcadlového světa se na vlastní kůži přesvědčí každý, kdo se pokouší navléknout levou rukavici na pravou ruku. Levá a pravá rukavice jsou stejné, jen zrcadlově převrácené, ale zaměnit je nelze. Podobně zrcadlově převrácené jsou i četné molekuly. Odborně se toto zrcadlové uspořádání nazývá chiralita a molekuly, jež jsou svým zrcadlovým obrazem, se označují jako stereoizomery.
Mezi zrcadlové molekuly patří i základní stavební kameny látek, jež hrají klíčovou roli v životních pochodech pozemských organismů, např. cukry, aminokyseliny nebo nukleové báze (tj. písmena genetického kódu). Pozemský život z nepříliš jasných důvodů preferuje jednu prostorovou orientaci molekul. U cukrů a nukleových bází je to „pravá“ D-forma, u aminokyselin naopak „levá“ L-forma.
Neznamená to, že by opačné formy cukrů, aminokyselin a dalších molekul byly pro pozemskou přírodu tabu. Vyskytují se sice vzácněji, ale sehrávají často důležitou roli. Například D-aminokyselinám vděčí za zvýšenou účinnost jedů některých pavouků. Aminokyselina D-serin se vyskytuje i v lidském mozku a přispívá k jeho funkcím. O nezbytnosti D-serinu pro náš organismus svědčí fakt, že si neurony a další buňky vyrábějí enzym serin racemázu, která mění standardní L-serin na jeho zrcadlovou D-formu. Racemáza působí na zrcadlové molekuly podobně, jako když my obracíme na ruby levou rukavici a měníme ji tak na pravou.
Pro vzácnější prostorové formy molekul se nabízí praktické využití. Organismus není příliš dobře vybaven pro jejich likvidaci, a tak třeba D-aminokyseliny dodávají na odolnosti a trvanlivosti bílkovinám využívaným k léčení chorob. Lze tak například prodloužit dobu účinků léčiv v lidském těle. Někdy ale zrcadlové molekuly nesplní očekávání. Například do L-glukózy vkládali vědci velké naděje při vývoji umělých sladidel. Má totiž sladkou chuť jako běžná D-glukóza, ale lidský organismus ji nedokáže zpracovat. Zpočátku brzdila její uplatnění vysoká cena. Když vědci vyvinuli levný výrobní postup, ukázalo se, že „levý“ cukr vyvolává střevní potíže.
