Ученые под руководством доктора Кейт Адамалы из Университета Миннесоты заявили о самом большом прорыве в синтетической биологии за последний период. Ученые собрали "с нуля" искусственные клетки, получившие название SpudCells.
Об этом пишет РБК-Украина со ссылкой на The Guardian.
Чтобы полностью контролировать и понимать каждый элемент системы, команда Кейт Адамалы отказалась от модификации природных клеток. Они построили SpudCells по принципу "снизу вверх" (bottom-up).
Процесс создания и функционирования искусственных клеток :
Основание корпуса. Ученые взяли липосомы - микроскопические сферы с жировой оболочкой, заполненные водой, диаметром в несколько тысячных долей миллиметра.
Искусственный геном. Внутрь сфер добавили искусственно синтезированную ДНК с базовым набором инструкций для самовоспроизведения и разделения.
Механизм питания . SpudCells поместили в специальный жидкий раствор, насыщенный молекулами АТФ (основным источником энергии). Для роста искусственные клетки сливались с мелкими "клетками-кормителями", которые снабжали им ферменты и рибосомы для синтеза белков.
В ходе экспериментов биологи даже смогли смоделировать естественный отбор. Они доказали, что экземпляры с генетическим преимуществом в скорости роста вытесняли обычные SpudCells, размножаясь гораздо быстрее конкурентов.
Клетка SpudCell, собранная из неодушевленных химических компонентов в состоянии разделения (фото: Кейт Адамала)
Несмотря на уникальное достижение, Кейт Адамала подчеркивает, что SpudCells пока нельзя назвать полноценно живым. Они скорее "шасси" для будущей искусственной жизни.
Эти структуры полностью зависят от химического раствора, в который они погружены: они не могут самостоятельно выводить отходы, контролировать собственный метаболизм или собирать внутренние белковые инструменты.
Кроме того, во время деления они часто передают неправильное количество ДНК и полностью вырождаются уже через несколько поколений .
Для преодоления ограничений ученые из Стэнфорда и других ведущих институтов создали организацию Biotic. Их цель - объединить усилия для создания полноценной "операционной системы для жизни", построенной на базе генов и биохимии.
Перспектива развития технологии сулит появление искусственных организмов, спроектированных под конкретные задач : от экологического производства топлива и пищи до синтеза новейших лекарств.
В то же время проект вызывает дискуссии среди философов науки, отмечающих, что настоящая жизнь симбиотическая, поэтому попытка изолировать клетку чисто для производства химикатов лишает ее главного биологического аспекта - взаимодействия с окружающей средой.