De mult timp, biologii sintetici au visat să construiască celule artificiale de la zero. Acum, cercetătorii au făcut un pas major în această direcție, demonstrând că componente non-vii pot fi asamblate într-un sistem care crește, copiază ADN-ul și se divide.
Revoluția genomică a transformat abilitatea noastră de a înțelege și manipula machinăria celulară, permițând oamenilor de știință să reconfigureze circuitul genetic al celulelor pentru a lupta împotriva bolilor, a produce substanțe chimice valoroase și a face culturile mai rezistente. Totuși, obiectivul suprem al domeniului a fost să utilizeze aceste instrumente pentru a crea celule complet sintetice – un moment de referință care ar semnala stăpânirea oamenirii asupra ingredientelor-cheie ale vieții.
Cum să facem acest lucru a fost întotdeauna o întrebare deschisă. Pionierul genomicii, Craig Venter, a făcut progrese semnificative prin reducerea bacteriilor vii la esențele lor, culminând cu dezvăluirea în 2016 a unei celule minime cu doar 473 de gene. Proiectul Genomului Sintetic al Drojdiei a abordat problema din sens invers, construind versiuni artificiale ale tuturor celor 16 cromozomi de drojdie de la zero, deși nu au reușit încă să le facă să funcționeze împreună într-o singură celulă.
Acum, cercetătorii de la Universitatea din Minnesota au asamblat o celulă sintetică din componente ne-vii modificate, aflate în interiorul unei membrane artificiale asemănătoare cu cea a celulei. Crearea lor a fost capabilă să prezinte cele patru caracteristici ale unei entități vii – capacitatea de a se hrăni, de a crește, de a copia materialul genetic și de a produce urmași.
„Am reprodus chimic ceea ce până acum era posibil doar în biologie: setul complet de comportamente al unei celule,” a declarat Kate Adamala, care a condus proiectul, într-un comunicat de presă. „Demonstrează că funcțiile cele mai fundamentale ale vieții, cum ar fi creșterea și replicarea, nu necesită o scânteie magică misterioasă.”
Cercetătorii descriu designul organismului lor sintetic – supranumit SpudCell datorită formei sale asemănătoare cu cea a unei cartofi sub microscop – într-un articol ne-revizuit de colegi încărcat pe bioRxiv. SpudCell are un genom format din 90.000 de perechi de baze, mult mai mic decât cei 113.000 de perechi de baze pe care cercetătorii au prezis anterior că ar fi minimul necesar pentru a susține o celulă viabilă.
În loc să găzduiască toate genele într-un singur cromozom, echipa le-a împărțit pe mai multe molecule mici de ADN circulare, numite plasmide, fiecare specializată pentru a îndeplini funcții specifice. Cercetătorii spun că acest lucru face posibilă modificarea diferitelor aspecte ale organismului mai ușor.
Pentru a citi genomul și a construi proteine, SpudCell folosește un set predefinit de 36 de enzime purificate, preluate în principal din E. coli. Întreaga asamblare se află într-un liposom, o buclă goală formată din aceleași molecule grase care formează membranele naturale ale celulelor.
Celula artificială se hrănește în două moduri distincte. Moleculele mici pătrund direct în celulă prin pori proteici implantați pe toată lungimea membranei. Moleculele prea mari pentru a…
Sursa articol https://singularityhub.com
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
