كيف تتجمع الجينات البكتيرية في قطرات حية سريع
في البكتيريا التي تنمو، لا تسبح الجينات المسؤولة عن مصانع البروتين منفردة. بل تتجمع في قطرات سائلة تشبه بقع الزيت في الماء — بدون أغشية، لكن بحدود واضحة. ويتولى بروتين NusA مهمة التكثيف. عندما يتراكم بكميات كبيرة، يلصق أجزاء الحمض النووي المتجاورة، مما يجبرها على التجمع في بؤر. يسمي الفيزيائيون هذه الظاهرة بانفصال الأطوار: تماماً كما تنفصل مكونات تتبيلة السلطة إلى زيت وخل. هذا الانتظام يعني انخفاض الإنتروبيا – أي الفوضى – داخل الخلية. وتكوّن سلاسل البروتين القائمة على الكربون روابط كافية للحفاظ على القطرات. لكن الأهم: أن هذه القطرات حية، فهي تنبض، وتتجمع وتتفكك خلال ثوانٍ. وهذا يفسر تناقضًا طال أمده: الجينات البعيدة على خيط الحمض النووي الطويل تكون دائمًا متجاورة في التجارب، إذ تجمعها هذه القطرات في تكتل واحد. وأصبح من الواضح الآن أن نفس الآلية تعمل في خلايا أجسامنا، من الخلايا المناعية إلى الخلايا العصبية.
في خلية بكتيرية واحدة، قد يصل عدد الريبوسومات إلى 70,000 – وهي مصانع دقيقة تعمل دون توقف، لتجميع البروتينات كما لو كانت على حزام ناقل.
في الخيال العلمي، قد تصبح هذه القطرات روبوتات نانوية مثالية – فهي تتجمع ذاتياً وتتفكك ذاتياً ولا تحتاج إلى تحكم خارجي.