Med hjälp av dessa verktyg skulle vi kunna lösa mänsklighetens verkligt stora problem – med avfall, miljögifter, svåra sjukdomar och med den allt mer verkningslösa antibiotikan. Det är bara det att verktygen – och informationen om dem – ligger förborgad inuti mycket små encelliga livsformers arvsmassa.
Mikroorganismer, som bakterier och arkéer, bär förmodligen vår framtid i sitt DNA.
DNA-molekylen är bärare av arvsmassan i allt levande på jorden. Den består av grundämnen – kol, syre, väte, kväve, fosfor – arrangerade i en konfiguration som liknar en stege, vriden runt sig själv. På sätt och vis är den själva definitionen av liv. Atomerna sammanfogades, vid något tillfälle i historien, i ett sådant mönster att den molekyl som uppstod plötsligt hade förmågan att automatiskt kopiera sig själv.
DNA-molekylen är den centrala konstruktionen i ett komplicerat maskineri byggt av proteiner, i centrum av varje levande cell. Den organiska mekaniken öppnar och stänger DNA-molekylen som ett blixtlås, kopierar dess information, reparerar dess mutationer och duplicerar den i sin helhet inför varje celldelning.
Genetisk information, och nya möjliga verktyg, existerar på flera nivåer samtidigt
DNA-sekvensen kan utläsas som en notskrift med enbart fyra toner: A T G C, som upprepas i olika variationer, miljontals gånger efter varandra. En viss melodislinga utgör en gen och bär på informationen för tillverkningen av ett specifik protein.
Även om den genetiska koden är statisk och oföränderlig så är resultatet dynamiskt och flexibelt. En fjärilslarv har till exempel samma genetiska kod som fjärilen. Den dramatiska skillnaden i utseende och levnadssätt beror på vilka sekvenser i DNA-molekylen som är aktiverade – dvs vilka delar som skrivs ut (transkriberas) och översätts till proteiner (translateras) – vid en viss tidpunkt.
DNA-molekylens information kan studeras på flera nivåer; som genetisk sekvens (genomics), som utskrift av generna (transcriptomics) och som produkt av generna, i form av proteiner (proteomics). Intensiv forskning och teknisk utveckling har möjliggjort ett vetenskaplig fält som funktionell metagenomik, där målet är att kartlägga och identifiera funktionen hos gener, proteiner, enzymer och andra biomolekyler – även i helt okända mikroorganismer.
Tusentals värdefulla verktyg har redan hittats på detta sätt; genom slumpmässiga prov som sedan analyserats med hjälp av olika “-omics“, bioinformatik och kunskap som lagras i ständigt växande internationella databaser. Allt fler okända mikroorganismer, nya gener och nya funktioner kartläggs, identifieras och inordnas i den växande arsenalen av möjliga lösningar på mänskliga problem.
De absolut flesta mikroorganismer som existerar är fortfarande oupptäckta!
Alldeles nyligen upptäckte forskare vid Deep Carbon Observatory en tidigare okänd, enorm “djup biosfär” som utsträcker sig långt under jordens yta och innehåller oräkneliga mängder levande celler. Man tror nu att så mycket som 70 pr0cent av jordens bakterier och arkéer i själva verket befinner sig där; en fullständigt svindlande upptäckt.
“Det är som att finna en helt ny reservoar av liv på jorden” säger Karen Lloyd, forskare vid University of Tennessee, Knoxville. “Vi upptäcker nya livsformer hela tiden. Så mycket liv befinner sig inne i jorden, snarare än ovanpå den.”
Den sammanlagda vikten av den underjordiska biomassan uppskattas vara flera hundra gånger större än den sammanlagda vikten av samtliga människor på jorden. Forskarna tycks famla efter ord för att beskriva denna verklighet. Vissa fynd, konstaterar de, rör sig in på både filosofins och exobiologins område: dvs de tangerar studier av utomjordiskt liv.
Vad som står att finna i deras DNA kan vi bara börja föreställa oss.
