Свака, названа SpudCell, састоји се од липозома – масног дела који опонаша спољашњу мембрану праве ћелије – унутар које се налази седам плазмида, малих јединица ДНK. Тих седам заједно чине геном ћелије. Она је, такође, опремљена уграђеним системом за експресију протеина, који генетска упутства из ДНK преводи у деловање. То јој омогућује да хранљиве материје из околне течности претвара у корисне твари и подстиче деобу.
Научници са Универзитета у Минесоти створили су прву вештачку (синтетичку) ћелију потпуно од неживих састојака и надгледали њен цјелокупи животни циклус, укључујући деобу. Пројекат назван SpudCell представља значајан корак у синтетичкој биологији, иако истраживање још чека службену објаву и стручну рецензију, пише Science Alert. „Ово је најфасцинантнија и најважнија ствар коју сам икада направила у својем научном раду”, изјавила је синтетичка биолошкиња Kејт Адамала, једна од руководитељки. „У хемији смо поновили оно што је пре било могуће само у биологији: потпуно ћелијско понашање. То доказује да најосновнијим животним функцијама, попут раста и репликације, није потребна никаква тајанствена чаробна искра.”.
Вештачка ћелија има геном од само 90 килобазних парова (kbp). За поређење, људски геном их садржи око три милиона, а биолози су раније претпостављали да је за правилно функционирање живе ћелије потребно најмање 113 килобазних парова генетских података. Чини се да ново истраживање помера те границе. Свака вештачка ћелија састоји се од липозома – масног дела који опонаша спољашњу мембрану праве ћелије – унутар које се налази седам плазмида, малих јединица ДНK. Тих седам заједно чини геном SpudCell. Ћелија је, такође, опремљена уграђеним системом за експресију протеина, који генетска упутства из ДНK преводи у деловање. То јој омогућује да хранљиве материје из околне течности претвара у корисне твари и подстиче деобу.
Иако је постигнуће значајно, научни рад је наишао на препреке при објављивању. Kако пише часопис Sciencе, један рецензент угледног часописа Cell одбио га је уз образложење да се не ради о правој биологији. То је делимично зато што вештачка ћелија не испуњава све услове за прави живот: не може самостално да се умножава кроз више генерација, а то значи да не може ни еволуирати. Исто тако не може произвести властити механизам (систем) за експресију протеина, ни да регулише метаболизам, већ се потпуно ослања на материје из течне средине у којој се налази. Осим тога, нема цитоскелет, унутрашњу потпорну структуру природних ћелија, што значи да не може преносити материјале, ни уклањати отпад. „Мислим да биолози можда не цене значај хемијско-инжењерске једноставности минималне ћелије”, објаснила је Адамала. „Синтетичка ћелија не изгледа импресивно ако је оцењујете према мерилима природних биолошких склопова: има врло спор циклус раста и репликације и метаболизам који захтева много одржавања.”
Поставља се питање зашто научници уопште желе да стварају вештачке ћелије. Осим проучавања темељног питања прага живота, будући синтетички склопови налик ћелијама могли би бити осмишљени да делују као минијатурне биолошке фабрике за производњу лекова, биоматеријала, хемикалија и других корисних материја. Иако се генетски модификоване бактерије већ користе у ту сврху, потпуно вештачка ћелија могла би омогућити већу делотворност и специфичност. „Наш циљ јесте да постигнемо потпуну оперативну способност за биолошко инжењерство”, додала је Адамала. „Да бисмо то учинили, морамо знати где се налази сваки градивни блок, потребан нам је потпуни нацрт. То је оно што наша ћелија пружа, за разлику од било које друге познате. Имамо потпуне схеме, тако да можемо саље градити на тој основи.”
Упркос ограничењима, поменути научни рад пружа доказ концепта на којем други научници могу надоградити властите замисли. Kад је први пут видела резултате, Адамала се изненадила: „Била сам веома срећна, осећала сам олакшање и помало сумњала јер увек двоструко и троструко проверавам резултате. До тренутка кад су све контроле и контроле контрола биле готове, то више није било изненађење. Надам се да ће други научници ово надоградити – нека неко угради цитоскелет, молим вас! – и чвршће метаболичке путеве”. После тога узећу годину дана одмора или направити нешто друго лудо за прославу.” Истраживање још није прошло рецензију, а преднацрт је доступан на веб страници непрофитне биоинжењерске институције Biotic, чијa је наведена биолошкиња саоснивачица.
(Илустрација YоuTube)
(Индекс)
