Mówi się, że natura lubi harmonię. Wystarczy spojrzeć na kalafior rzymski — ten jest jednym z najlepszych przykładów występowania fraktali w przyrodzie. Ale czy takowe występują na poziomie molekuł w biologii? Wygląda na to, że jak najbardziej tak. Zespół składający się z naukowców z Instytutu Maxa Plancka w Marburgu oraz Uniwersytetu Philippsa w Marburgu natknął się na takie właśnie zjawisko.
Chodzi o enzym — syntazę cytrynianową pochodzącą od cyjanobakterii — czyli sinic. Niektóre z gatunków sinic dobrze znamy z komunikatów w mediach, które czasami pojawiają się w trakcie wakacji. Zbyt duża obecność sinic w wodach może wiązać się z reakcjami zapalnymi skóry — dlatego też ich zbyt duży rozrost jest nierzadko powodem zakazu kąpieli w niektórych miejscach. Naukowcy zauważyli, że ów enzym cyjanobakterii zupełnie spontanicznie ułożył się w doskonale znany im wzór, który znamy jako trójkąt Sierpińskiego.
Fraktale, struktury charakteryzujące się powtarzającym się wzorcem na różnych poziomach, są powszechnie znane w przyrodzie. Płatki śniegu, liście paproci czy wspomniany kalafior rzymski to tylko kilka przykładów takowych struktur, które spotykamy w codziennym życiu częściej, niż nam się wydaje. Jednak "klasyczne" fraktale, takie jak ten odkryty w przypadku syntazy cytrynianowej, są wyjątkowo rzadkie — zwłaszcza na poziomie molekularnym.
Czym więc różni się ów enzym od innych, które nie mają takich właściwości? Kluczem okazało się naruszenie zasady symetrii. Podczas gdy większość białek organizuje się w sposób wysoce symetryczny, syntaza cytrynianowa zachowuje się nieco inaczej. Różne łańcuchy białkowe w różnych częściach struktury wykonują nieco inne działania, co prowadzi do powstania trójkąta Sierpińskiego z charakterystycznymi wewnętrznymi pustkami.
Natura zazwyczaj robi pewne rzeczy intencjonalnie — szczególnie gdy mówimy o tak szczególnych strukturach. Wydaje się jednak, że nie odgrywa ona kluczowej roli dla funkcji bakterii. Eksperymenty manipulacji genetycznej nie wykazały istotnego wpływu na wzrost komórek bakteryjnych, gdy enzym został pozbawiony zdolności tworzenia fraktalnych struktur. Wygląda na to, że natura nie musi mieć istotnego powodu, by działać w taki, a nie inny sposób. Niewykluczone, że wszystko to jest dziełem... przypadku.
Mimo wszystko naukowcy uważają, że takie odkrycie może prowadzić do sukcesów w poszukiwaniu nowych substancji pochodzenia biologicznego, które mogłyby okazać się przydatne m.in. w medycynie, biotechnologii, genetyce lub innych dziedzin. Nauka nie przestaje nas zaskakiwać i tego odkrycia dokonaliśmy właściwie przez przypadek. Gdyby nie dociekliwość naukowców, pewnie nigdy byśmy nie dowiedzieli się o "fraktalowym enzymie", choć oczywiście spodziewano się, że natura byłaby w stanie stworzyć coś takiego. Ciekawsze jedynie jest to, że — o dziwo — nie ma to żadnego wpływu na to, jak sinice funkcjonują i wzrastają.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
