Искусственные клетки SpudCells воссоздают цикл жизни
Исследовательская группа во главе с доктором Кейт Адамалой из Университета Миннесоты объявила о значительном достижении в области синтетической биологии. Ученые сконструировали искусственные клетки под названием SpudCells, собрав их целиком из химических компонентов без использования живых клеток в качестве основы.
Конструкция и принцип работы SpudCells
Вместо модификации природных клеток исследователи выбрали подход "снизу вверх", полностью контролируя каждый элемент системы. За основу взяли липосомы — микроскопические сферы с жировой оболочкой, наполненные водой и имеющие диаметр в несколько тысячных долей миллиметра.
Внутрь этих структур поместили синтезированную ДНК с базовым набором инструкций для самовоспроизведения и клеточного деления. Для энергоснабжения искусственные клетки находились в специальном растворе, насыщенном молекулами АТФ. Рост клеток происходил путем их слияния с микроскопическими "клетками-кормилицами", которые обеспечивали ферменты и рибосомы для синтеза белков.
Ученым удалось даже смоделировать естественный отбор: образцы с генетическим преимуществом в скорости развития успешно вытесняли стандартные SpudCells, размножаясь значительно быстрее.
Текущие ограничения и перспективы
Кейт Адамала отмечает, что SpudCells пока не могут считаться в полной мере живыми организмами. Скорее, это "платформа" для будущей искусственной жизни. Созданные структуры полностью зависят от химического раствора, в котором находятся: они не способны самостоятельно избавляться от отходов, регулировать собственный обмен веществ или самостоятельно синтезировать внутренние белки.
Кроме того, при делении клетки часто передают неправильное количество генетического материала и полностью деградируют через несколько поколений. Для решения этих проблем специалисты из ведущих научных учреждений основали организацию Biotic с целью разработки полноценной "операционной системы жизни" на основе генов и биохимических процессов.
Развитие данной технологии может привести к созданию специализированных искусственных организмов для решения конкретных задач — от экологичного производства биотоплива и продуктов питания до разработки новых лекарственных препаратов. Однако проект вызывает дискуссии в научной философии: критики указывают, что настоящая жизнь имеет симбиотический характер, поэтому изоляция клетки для химического производства исключает важнейший биологический аспект — взаимодействие с окружающей средой.
