Ученые создали первую в мире полностью синтетическую клетку: для чего она нужна
Объект под названием SpudCell можно увидеть только под флуоресцентным микроскопом, но он может расти, делиться и повторять этот цикл много раз. Создание такой клетки многие ученые считают важной вехой в биологии.
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
В отличие от прошлых синтетических клеток, способных выполнять лишь отдельные задачи, SpudCell объединяет несколько ключевых процессов, необходимых для жизни, в единую систему. Она может расти, реплицировать свой геном, делиться на дочерние клетки и даже демонстрировать конкуренцию между вариантами. Вместе эти процессы составляют полный клеточный цикл.
SpudCell собрана не из живого материала, а из неживых химических компонентов. Доктора Кейт Адамала и Аарон Энгельхарт с коллегами использовали подход «снизу вверх» — противоположный традиционному методу создания синтетических клеток. Вместо того чтобы начинать с существующей живой клетки и удалять части до минимума, ученые попытались собрать клеточное поведение из определенных неживых компонентов. Они скомбинировали 36 лабораторных белков, выполняющих химические процессы клетки, с синтетическим геномом, содержащим около 90 000 букв ДНК. Вся система заключена в жировую внешнюю мембрану, подобную той, которая покрывает живые клетки.
«Мы воспроизвели в химии то, что раньше было возможно только в биологии: полный набор поведения клетки, — говорит Адамала. — Это доказывает, что самые фундаментальные функции жизни — рост и репликация — не нуждаются в таинственной магической искре».
Ученые видят две основные причины для создания синтетических клеток. Первая — потенциальные сферы практического применения. «В долгосрочной перспективе клеточноподобные системы могут стать более безопасными и контролируемыми биологическими системами для медицины, производства лекарств, экологического мониторинга и биобезопасности», — отмечает доктор Тара Динс из Технологического института Джорджии, не принимавшая участия в проекте. Вторая мотивация более фундаментальная: ученые хотят понять, как работает жизнь.
Впрочем, эксперты подчеркивают, что SpudCell все еще далека от того, чтобы считать ее настоящим живым организмом. В настоящее время искусственная клетка не может выжить самостоятельно — она не умеет производить собственные рибосомы — органеллы, которые строят белки, и должна заимствовать их из специально созданных поддерживающих структур. Даже с этой поддержкой система неизбежно разрушается примерно через пять циклов деления.
«Следующий важный шаг — сделать систему более самодостаточной, чтобы она могла расти, делиться и регенерировать свои важнейшие строительные блоки на протяжении многих поколений без повторного вмешательства, — говорит профессор Имперского колледжа Лондона Юваль Элани. — Достижение этого приблизит нас к тому, чтобы сказать, что мы создали нечто действительно “живое”».
Ранее ученые создали молекулу, которая заставляет рак «съедать» сам себя.
Поделиться
