Ладно, вставлю свои пять копеек на этот вопрос. Прежде всего, это не будет счастливая корова, и я очень надеюсь, что у вас нет фермы в реальной жизни. Честно говоря, есть причина, по которой никто даже не удосужился попробовать биологический синтез ПТФЭ, в основном из-за количества ферментов, вызывающих вздрагивания, которые мне придется использовать для пути синтеза. К сожалению, эта установка определенно не соответствует тегу «проверка реальности».

Путь

Любопытно, что можно построить путь к ПТФЭ, единственным реальным изменением диеты которого будет добавление флюорита . Я набросал этот путь ниже, и, возможно, будет полезно вернуться к нему, когда мы будем идти по нему. По сути, чтобы получить ПТФЭ, нам нужен тетрафторэтилен (ТФЭ). ТФЭ производится из хлороформа и плавиковой кислоты (HF). Чтобы получить HF, нам нужен флюорит и сильная кислота — серная кислота используется в промышленности, но я собираюсь доказать, что соляная кислота (HCl) может работать вместе с катализатором, чтобы упростить путь. Чтобы получить хлороформ, мы можем смешать этанол и отбеливатель. Конечно, отбеливатель не является хорошей пищей для живых существ, поэтому мы также должны синтезировать его из озона и NaCl.

Большинство исходных ингредиентов уже можно синтезировать биологическим путем из обычного сырья, в частности этанола, NaCl и HCl. Озон может быть получен в количестве частей на миллиард из обычного воздуха, а это означает, что единственный основной ингредиент, который нам нужно добавить в их обычную пищу, — это флюорит.

Теперь мы должны отметить, что есть пара непосредственных проблем с этим путем. Во-первых, многие из этих реакций не происходят при комнатной температуре, а вместо этого требуют 500+К. Однако, если мы воздействуем на мистическую силу ферментов , мы можем уменьшить эту энергию активации до чего-то вроде внутренней температуры тела.

Я использую слово «мистический» для описания ферментов здесь, но это не волшебство и не хендвавиум — просто биологические катализаторы. Катализаторы уменьшают энергию активации реакции, организуя, стабилизируя и ориентируя молекулы таким образом, что уже не грубая сила случайного шума (высокие температуры) позволяют реакции завершиться, а вместо этого хореографический танец .

Во-вторых, большинство этих ингредиентов ужасны . Я составил здесь список предупреждений в Википедии о различных химических веществах, которые мы используем:

Озон — один из сильнейших известных нам окислителей, поэтому он так опасен. Мы можем учуять его при концентрации ~1-2 ppb (частей на миллиард), и он начнет причинять нам вред при ~100 ppb, с LC ₅₀ ~50 ppm (частей на миллион). Учитывая эти ограничения на концентрацию одного из наших реагентов, это может быть очень медленной реакцией даже при работе в почти смертельных концентрациях.

Отбеливатель используется для уничтожения вещей. Легко и просто. Мы используем его в биолабораториях, чтобы сделать вещи действительно очень чистыми, и после этого мы обычно маркируем их «не использовать с чувствительными организмами». Вот предупреждения из Википедии:

«…проглатывание отбеливателей может привести к повреждению пищевода и желудка, что может привести к смерти. При контакте с кожей или глазами они могут вызывать раздражение, высыхание и, возможно, ожоги. Вдыхание паров отбеливателя может повредить легкие».

Хлороформ также довольно опасен для людей — вот почему мы теряем сознание, когда нюхаем его, и почему он может убить нас, если мы потребляем больше, чем наперсток. Вот несколько предупреждений Википедии:

«Продолжительное воздействие на кожу может привести к развитию язв в результате обезжиривания». «Случайное попадание брызг в глаза вызвало раздражение». «... вызывает угнетение центральной нервной системы (ЦНС), что в конечном итоге приводит к глубокой коме» «использование хлороформа [для анестезии] было прекращено, поскольку он приводил к смерти из-за дыхательной недостаточности и сердечных аритмий»

Кислоты не полезны для человека. Они не растопят вас (ну, большинство из них), но могут быстро испортить вам день. Здесь мы говорим о некоторых из худших. Серная кислота — довольно ужасный материал, и ее трудно синтезировать, поэтому я выбрал укротитель соляной кислоты ( HCl ). Вполне возможно, что вы могли бы синтезировать серную кислоту биологически , но HCl и фермент, вероятно, будут работать вместе так же хорошо. Однако стоит отметить, что HCl все еще довольно ужасен. Мы, люди, естественным образом синтезируем этот материал для пищеварения в желудке, где он постоянно разъедает наши слизистые оболочки и вызывает изжогу и язвы, когда выходит.

Но ни одна из этих кислот не сравнится с плавиковой кислотой ( HF ). Этот материал был описан как «кинокислота» , потому что он разъедает почти все. Металлы, органика, что угодно. Первое видео, которое появляется при поиске по HF, — это «кислота, поедающая плоть». OP не включал HF в своих кислых коров, потому что даже PTFE проницаем для него. Пожалуйста, сэр, могу я одолжить немного этого анобтаниума?

Наконец, тетрафторэтилен ( ТФЭ ) тоже не забавный материал. Я не смог найти никаких конкретных опасностей, связанных с ним, кроме «слабых канцерогенных эффектов», но NFPA поставило ему 3/4 за опасность для здоровья, 4/4 за воспламеняемость и 3/4 за реактивность , более известную как «огненный алмаз». ».

И все вышеперечисленное предполагает, что вам удалось вставить подходящие гены для этих различных специально разработанных ферментов в их генетический код таким образом, чтобы они правильно продублировались, транскрибировались и транслировались. Большинство ферментов (белков) нестабильны в сильных кислотах, а вместо этого гидролизуются в отдельные аминокислоты... которые также нестабильны при низком рН. Кроме того, ДНК распадается при низком рН.

Весело, правда? Ваши генные инженеры, вероятно, ненавидят вас и все уволились. Вы превратили своих коров, по сути, в вытяжные шкафы для синтетической химии, и вряд ли через какое-то время они станут чем-то большим, чем просто куча химикатов. И у всех рак. О, и пока они были живы, ты кормил их камнями.

Классный вопрос, убийца !
    - веган где-то, наверное

Тканевые прокладки

Вы можете выбрать любую ткань, которую хотите покрыть PTFE. Сначала я подумал, что желудок будет хорошим выбором для этого, потому что он уже имеет дело с кислотами, но вещества, с которыми мы работаем, настолько далеки от «нормальных» кислот, что разница в 5-6 единиц pH ткани тела и ткани желудка выдувается из воды из-за разницы в ~20 единиц pH между тканью тела/желудка и фторантимоновой кислотой. Если ваши генные инженеры преуспели во всем вышеперечисленном, они без проблем превратят коровью голову или копыта в котлы с кислотой. Что действительно вызывает вопрос, почему мы вообще используем коров.

Масштабируемость

Итак, перечисленные выше проблемы возникли при создании одной коровы. Вы заинтересованы в том, чтобы сделать 264 миллиона из них. Я не могу достаточно сильно выразить, насколько сильно я бы советовал против такого образа действий. Проблема № 1 в том, что у нас на самом деле закончились камни , чтобы их кормить. У нас также закончился бы озон, и нам пришлось бы синтезировать его искусственно, чему защитники окружающей среды не будут рады, потому что он является основным загрязнителем на уровне земли. Черт возьми, мы бы даже нанесли удар по мировым поставкам этанола.

Возможные сохранения

Биологически синтезированный ПТФЭ очень сильно не проходит «проверку в реальных условиях». Тем не менее, есть несколько вариантов, если вы готовы проявить немного гибкости.

Стекло

Биологическое производство кремнезема – это реальная вещь. Диатомовые водоросли делают свои панцири из стекла, выделяя наносферы кремнезема, которые они затем склеивают. Стекло уязвимо для эрозии фторантимоновой кислотой, но и наша желудочная слизь уязвима для обычного HCl — мы просто непрерывно выделяем ее. Я также уверен, что ваши генные инженеры были бы более счастливы вставить эукариотические гены диатомовых водорослей в эукариотическую корову, чем гены архейных бактерий.

Воски

Как указано в комментарии, воски также могут быть способом хранения этих кислот. Опять же, они не застрахованы от результатов, но постоянная секреция также может решить эту проблему. На самом деле, они, вероятно, будут реагировать с самими кислотами и заменять водороды фтором, что в любом случае создаст структуру, очень похожую на ПТФЭ. Более того, коровы уже производят жиры, которые нужно просто удлинить/насытить, или вы могли бы позаимствовать некоторые гены медоносных пчел (вау, даже то же королевство! повторно делая такие разумные запросы) и непосредственно заниматься производством воска.

Удачи!!

(Спасибо песочнице для ответов за помощь в разработке этого ответа!)

Предположим более сложный процесс. Комментарии верны, что биологическая, железистая ткань не может защитить себя от кислоты. Проблема требует, чтобы кислота и содержалась, и чтобы она производилась коровой.

Предположим, сложная химия, когда молочные железы производят предшественников. Чтобы предотвратить разрушение железистой ткани, должно быть несколько типов желез, вырабатывающих реагент. Допустим также какой-нибудь растворитель, который, судя по комментариям, не должен быть водой.

Предшественники экспрессируются в молочные протоки, которые мышечно сдерживаются, чтобы предотвратить обратный ток к железам. Каждый из молочных протоков проводит свое определенное химическое вещество для смешивания со следующим химическим веществом, которое затем вступает в дальнейшую реакцию, пока, в конце концов, идеальная ужасная смесь не достигнет вымени.

Каналы облицованы материалами, непроницаемыми для прекурсоров и продуктов. До последних стадий они могут быть полупроницаемыми, чтобы можно было удалить воду из смеси, которая концентрирует молоко. Также необходимо удалить всю воду (если она была) из молока до его смешивания с фторантимоновой кислотой, которая не может существовать в водном растворе.

Методы синтеза, осуществляемые в молочных железах, находятся за пределами моих познаний в области химии. По крайней мере, вам понадобится такая последовательность подхода к синтезу, при которой молочные протоки к концу станут чистым, непроницаемым ПТФЭ.

Хорошей новостью является то, что корова может повторно использовать ферментативные системы обработки фтора как для производства ПТФЭ, так и для производства фторантимоновой кислоты.

Небеса помогают телятам, ищущим еду.

Вам нужен процесс в стиле молекулярной сборки.

Синтез белка осуществляется путем добавления правильного нуклеотида к концу цепи и повторения до тех пор, пока белок не будет завершен.

Подобный процесс молекулярной сборки мог бы преобразовывать углеводороды с длинной цепью в фторуглероды с длинной цепью. Я не могу спроектировать нужный ассемблер, но я думаю, что он как минимум проходит тест на правдоподобие. Несколько жесткий ассемблер может идти по цепочке (способный ограничивать текущий участок длинноцепочечной молекулы во время построения), заменяя водород атомом фтора по одному за раз.

Сборщику потребуется постоянный источник фтора, который содержится во многих продуктах питания, а также в источниках воды. Слишком много фтора токсично, но при правильном балансе потребления и использования это также возможно.

Необходимо будет покрыть каждую органическую поверхность, соприкасающуюся с вашей противной кислотой. Это ограничивает способность организма справляться с ростом/смертью/заменой клеток, поскольку слой ПТФЭ должен оставаться на месте все время. Поверхности могут быть спроектированы таким образом, чтобы они постепенно отслаивались, позволяя клеткам расти на внутренних слоях, а покрытые ПТФЭ мертвые слои фактически контактировали с кислотой, образуя защитный барьер.

У вас все еще есть проблема, как заставить ПТФЭ прилипать к нижележащим ячейкам. Методы, используемые в коммерческих целях, не будут работать внутри вашей коровы. Могу ли я предположить, что решением для этого является построение границы PTFE / ячейки в нечто похожее на липучку. Это не будет сильной адгезией (особенно если клеточный материал представляет собой липидный слой, используемый в клетках животных), но он может быть достаточно сильным, поскольку ему не нужно выдерживать высокое напряжение сдвига / скольжения и т. Д., Обыкновенные для кожи.