Учёные создали синтетические клетки, которые питаются, растут и делятся
Команда Университета Миннесоты создала искусственные клетки, способные поглощать питательные вещества, увеличиваться в размере, воспроизводиться и конкурировать, что является значительным прорывом в синтетической биологии.
Лаборатория Университета Миннесоты объявила о создании синтетических клеток, которые могут питаться, расти, воспроизводиться и конкурировать за ресурсы, шаг, который, по словам исследователей, приближает их к воспроизведению многих признаков жизни. Инженерные сущности, получившие название «SpudCell» из-за их внешнего вида, похожего на картофель, были собраны из примерно сотни различных белков, простых молекул и 36 генов, заимствованных у вируса и бактерии Escherichia coli. При смешивании в питательном бульоне компоненты спонтанно образовывали мембранные пузырьки, которые осуществляли базовые клеточные реакции, поглощали мелкие молекулы через поверхностные каналы и, с помощью более крупных везикул, нагруженных белками, захватывали дополнительные питательные вещества.
"Жизнь не бинарна", — сказала Кейт Адамала, синтетический биолог, руководивший работой, добавив, что она колеблется назвать конструкции живыми, поскольку граница неясна.
Клетки росли и через несколько часов делились, когда специально добавленный белок вызывал изгиб мембраны. В экспериментах по конкуренции мутантная версия, более плотно связывающая питательные вещества, вытесняла исходный штамм за несколько поколений, демонстрируя примитивную способность к эволюции.
Внешние эксперты похвалили достижение. Джон Гласс из Института Дж. Крейга Вентера назвал его «ослепительным», а Дрю Энди из Стэнфордского университета отметил, что клетки «созданы, а не рождены». Розанна Зиа, вычислительный биолог, сказала, что этот момент будет запомнится.
Исследовательская группа разместила подробный 190-страничный отчёт в интернете и ищет возможность публикации в рецензируемом журнале. Они также основали некоммерческую организацию Biotic для разработки открытых инструментов и протоколов, позволяющих другим лабораториям создавать и улучшать SpudCell. Ожидается, что финансирование проекта достигнет сотен миллионов долларов в течение следующего десятилетия.
Текущие ограничения включают неспособность SpudCell синтезировать собственные рибосомы; им необходимо снабжать готовыми рибосомами, что ограничивает их функциональный срок жизни примерно пятью-десятью поколениями. Учёные надеются, что будущие версии преодолеют эти и другие ограничения, потенциально открывая возможности для таких применений, как производство новых лекарств или технологии улавливания углерода. Этические меры предосторожности обсуждаются в формирующемся сообществе, чтобы предотвратить злоупотребления.
