Навукоўцы з Універсітэта Мінесоты заяўляюць, што стварылі першую ў гісторыі сінтэтычную клетку, цалкам пабудаваную з нуля, і назіралі за яе поўным "жыццёвым" цыклам, у тым ліку размнажэнне.
«"Гэта самае захапляльнае і важнае, што я калі-небудзь рабіла ў сваёй працы, і ўсведамленне таго, што гэта сапраўды адбываецца, прыйшло да мяне даволі позна", – сказала ScienceAlert Кейт Адамала, біёлаг-сінтэтык і адзін з кіраўнікоў праекта.
«У хіміі нам удалося прайграць тое, што раней было магчыма толькі ў біялогіі: поўны набор клеткавых працэсаў. Гэта даказвае, што для самых фундаментальных функцый жыцця, такіх як рост і размнажэнне, не патрэбна таямнічая чароўная іскра», - кажа яна.
Праект называецца SpudCell, і яго геном складае ўсяго 90 кілабаз (кбп). Для параўнання, геном чалавека складае каля 3 мільёнаў кбп, а біёлагі раней меркавалі, што жывой клетцы для нармальнага функцыянавання спатрэбіцца як мінімум 113 кбп генетычных дадзеных.
Па меркаванні Адамалы і яе калегаў, SpudCell, відаць, выходзіць за гэтыя рамкі, хоць іх даследаванне яшчэ не было афіцыйна апублікавана і не прайшло рэцэнзаванне.
Але гэтая інфармацыя была апублікаваная на вэб-сайце новай некамерцыйнай біяінжынернай арганізацыі Biotic, у стварэнні якой Адамала браў удзел.
Калі Адамала ўпершыню ўбачыла вынік, яна была ў шоку.
«Я была вельмі радая, адчула палёгку і крыху насцярожылася, таму што заўсёды пераправяраю вынікі некалькі разоў», – сказала яна выданню ScienceAlert.
«"Да таго моманту, калі ўсе элементы кіравання, уключаючы дадатковыя, ужо не выклікалі здзіўленні".
Згодна з часопісам Science , праект SpudCell сутыкнуўся з некаторымі цяжкасцямі пры публікацыі: відаць, адзін з рэцэнзентаў прэстыжнага навуковага часопіса Cell заявіў, што праект не з`яўляецца сапраўднай біялогіяй.
Магчыма, гэта збольшага звязана з тым, што SpudCell не зусім адпавядае патрабаванням сапраўднага "жыцця": ён не можа размнажацца на працягу многіх пакаленняў, а значыць, і не можа эвалюцыянаваць.
«"Думаю, біёлагі могуць не ў поўнай меры ацаніць значнасць прастаты хімічнай інжынерыі мінімальнай клеткі", – растлумачыў Адамала выданню ScienceAlert.
«"SpudCell на першы погляд не ўяўляе сабой нічога асаблівага, калі ацэньваць яго па шкале прыродных біялагічных сістэм: у яго вельмі павольны цыкл росту і размнажэння, а таксама высокаінтэнсіўны метабалізм".
Кожная штучная клетка SpudCell складаецца з липосомы - сферы з тлушчаў, якая імітуе знешнюю мембрану сапраўднай клеткі, - абгорнутай вакол сямі плазмід, невялікіх адзінак ДНК (часта сустракаюцца ў бактэрыях), якія некалькі адрозніваюцца ад знаёмых вам храмасом.
Разам гэтыя сем плазмід складаюць геном SpudCell, усе яго 90 кб.
Клетка таксама абсталявана ўбудаванай "сістэмай экспрэсіі бялкоў", якая пераўтворыць генетычныя інструкцыі ДНК у дзеянне. Менавіта гэта дазваляе клетцы ператвараць пажыўныя рэчывы, якія паглынаюцца з навакольнага вадкасці, у карысныя матэрыялы і забяспечвае дзяленне клеткі.
Па словах даследнікаў, сістэма SpudCell здольная да "селекцыі, рэплікацыі геному, росту, атрыманню рэсурсаў з дапамогай харчавання і генетычна закадаванага дзялення".
Магчыма, вы задаецца пытаннем, навошта наогул навукоўцам трэба ствараць штучныя клеткі з нуля?
Акрамя даследавання фундаментальнага пытання аб тым, дзе насамрэч знаходзіцца парог існавання жыцця, будучыя сінтэтычныя клеткавыя сістэмы патэнцыйна могуць быць спраектаваны такім чынам, каб дзейнічаць як мініяцюрныя біялагічныя фабрыкі, вырабляючы арганічныя матэрыялы, такія як лекі, біяматэрыялы, хімічныя рэчывы і іншыя карысныя рэчывы.
У лабараторыях ужо выкарыстоўваюць генетычна мадыфікаваныя бактэрыі і іншыя мікраарганізмы такім чынам, і гэта таксама падобна на тое, як вырабляецца інсулін медыцынскай якасці.
Цалкам сінтэтычная клетка можа забяспечыць эфектыўнасць і спецыфічнасць, праўзыходныя існуючыя біятэхналогіі.
Яны таксама могуць аказацца менш карыснымі, чым тварэнні самой прыроды.
У цяперашні час клеткі SpudCells жывуць не больш за некалькі пакаленняў. Яны не могуць вырабляць уласную сістэму экспрэсіі бялкоў і не могуць рэгуляваць свой метабалізм, таму цалкам залежаць ад рэчываў і кампанентаў вадкага асяроддзя, у якім яны плаваюць.
У гэтых згусткаў таксама адсутнічае Цыташкілет - унутраны каркас, які падтрымлівае натуральныя клеткі. Гэта спрашчае задачу, але таксама азначае, што яны не могуць перамяшчаць матэрыялы ці выдаляць адходы.
Але гэтая праца ўяўляе сабой канцэптуальнае пацвярджэнне, на аснове якога іншыя вучоныя змогуць будаваць далейшую работу, і за якім мы будзем уважліва сачыць у бліжэйшыя гады.
Па тэме: Навукоўцы толькі што стварылі самую штучную форму жыцця ў гісторыі.
«"Наша мэта – забяспечыць поўную аперацыйную гатоўнасць да распрацоўкі біялагічных тэхналогій", – заявіў Адамала выданню ScienceAlert.
«Для гэтага нам трэба ведаць, куды ўсталёўваецца кожны будаўнічы блок, нам патрэбен поўны чарцёж. Менавіта гэта падае SpudCell, і ні адна іншая вядомая на дадзены момант вочка гэтага не забяспечвае. У нас ёсць поўная схема, таму мы можам праводзіць інжынерныя працы на гэтым шасі».
«"Я спадзяюся, што іншыя пашыраць гэтую аснову, дадаўшы больш эфектыўнае дзяленне (хто-небудзь, калі ласка, дадайце Цыташкілет!) і больш развітыя метабалічныя шляхі", – дадала яна.
«"Тады я вазьму адпачынак на год або прыдумаю што-небудзь яшчэ вар'яцкае, каб адсвяткаваць".
Дадзенае даследаванне яшчэ не прайшло рэцэнзаванне, але прэпрынт даступны на вэб-сайце кампаніі Biotic.
Гэты артыкул быў правераны на дакладнасць фактамі Рэбекай Даер і адрэдагаваны Клэр Уотсан. Хаця мы ганарымся сваім працэсам, мы ўсяго толькі людзі. Калі вы выявіце памылку, калі ласка, паведаміце нам.
Артыкулы ScienceAlert пішуцца, правяраюцца на дакладнасць і рэдагуюцца людзьмі, ніколі не ствараюцца штучным інтэлектам. Не прапусціце ніводнага артыкула, падпішыцеся тут.
Навіны па тэме
-
Крывавыя вадаспады Антарктыды хаваюць тагасветны свет, які ніколі не бачыў сонца.
-
Існуе навуковы чыннік, па якой каханы ў Аўстраліі няўрымслівы цюлень стала ламае дарожныя конусы.
-
Навукоўцы выявілі пад Аляскай тонкую лінію землятрусаў.