Вчені створили живі клітини з нуля: що показав експеримент SpudCells
Дослідники під керівництвом докторки Кейт Адамали з Університету Міннесоти заявили про один із найбільших проривів у синтетичній біології. Науковці зібрали "з нуля" штучні клітини, які назвали SpudCells.
Про це пише РБК-Україна з посиланням на The Guardian.
Анатомія та еволюція SpudCells: як хімія стає біологією
Щоб повністю контролювати та розуміти кожен елемент системи, команда Кейт Адамали відмовилася від модифікації природних клітин. Вони побудували SpudCells за принципом "знизу вгору" (bottom-up).
Процес створення та функціонування штучних клітин:
Основа корпусу. Вчені взяли ліпосоми - мікроскопічні сфери з жировою оболонкою, заповнені водою, діаметром у кілька тисячних часток міліметра.
Штучний геном. Всередину сфер додали штучно синтезовану ДНК із базовим набором інструкцій для самовідтворення та поділу.
Механізм живлення. SpudCells помістили у спеціальний рідкий розчин, насичений молекулами АТФ (головним джерелом енергії). Для росту штучні клітини зливалися з дрібними "клітинами-годувальниками", які постачали їм ферменти та рибосоми для синтезу білків.
Під час експериментів біологи навіть змогли змоделювати природний відбір. Вони довели, що екземпляри із генетичною перевагою у швидкості росту витісняли звичайні SpudCells, розмножуючись значно швидше за конкурентів.
Клітина SpudCell, зібрана з неживих хімічних компонентів у стані поділу (фото: Кейт Адамала)
Обмеження технології та амбітне майбутнє "операційної системи життя"
Попри унікальне досягнення, Кейт Адамала підкреслює, що SpudCells наразі не можна назвати повноцінно живими. Вони є радше "шасі" для майбутнього штучного життя.
Ці структури повністю залежні від хімічного розчину, у який вони занурені: вони не вміють самостійно виводити відходи, контролювати власний метаболізм або збирати внутрішні білкові інструменти.
Крім того, під час поділу вони часто передають неправильну кількість ДНК і повністю вироджуються вже за кілька поколінь.
Для подолання обмежень науковці зі Стенфорда та інших провідних інститутів заснували організацію Biotic. Їхня мета - об'єднати зусилля для створення повноцінної "операційної системи для життя", побудованої на базі генів та біохімії.
Перспектива розвитку технології обіцяє появу штучних організмів, спроєктованих під конкретні завдання: від екологічного виробництва палива та їжі до синтезу новітніх ліків.
Водночас проєкт викликає дискусії серед філософів науки, які зазначають, що справжнє життя є симбіотичним, тож спроба ізолювати клітину суто для виробництва хімікатів позбавляє її головного біологічного аспекту - взаємодії з навколишнім середовищем.