1 мин чтения

Исследователи из Бристольского университета в Великобритании сделали большой шаг вперед в области синтетической биологии, разработав систему, которая выполняет несколько ключевых функций живой клетки, включая генерирование энергии и экспрессию генов.

Их искусственно сконструированная клетка даже трансформировалась из сферической формы в более естественную форму, подобную амебе, в течение первых 48 часов “жизни”, это указывает на то, что протоцитоскелетные нити работали (или, как выразились исследователи, были “структурно динамичными в течение длительного времени”).

Создание чего-то близкого к тому, что мы могли бы считать живым, — это не прогулка в парке, не в последнюю очередь благодаря тому факту, что даже самые простые организмы полагаются на бесчисленные биохимические операции, включающие умопомрачительно сложные механизмы для роста и размножения.

Ученые ранее сосредоточились на том, чтобы заставить искусственные клетки выполнять только одну функцию, такую как экспрессия генов, катализ ферментов или активность рибозимов.

Если ученые раскроют секрет индивидуального создания и программирования искусственных клеток, способных более точно имитировать жизнь, это может открыть множество возможностей во всем, от производства до медицины.

В то время как некоторые инженеры сосредотачиваются на переделке самих схем, другие ищут способы уменьшить существующие клеток до фрагментов, которые затем можно реконструировать во что-то относительно новое.

Чтобы выполнить этот последний подвиг биоинженерии «снизу вверх», ученые использовали две бактериальные колонии – Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa – для изготовления деталей.

Эти две бактерии смешивали с пустыми микро-каплями в вязкой жидкости. Одна популяция была помещена внутри капель, а другая – на поверхности капли.

Затем ученые вскрывают мембраны бактерий, купая колонии в лизоциме (ферменте) и мелиттине (полипептиде, получаемом из яда медоносной пчелы).

Бактерии выплеснули свое содержимое, которое было захвачено каплями для создания покрытых мембраной протоклеток.

Затем ученые продемонстрировали, что клетки способны к сложной обработке, такой как производство молекулы хранения энергии АТФ путем гликолиза, а также транскрипция и трансляция генов.

«Наш подход к сборке живого материала дает возможность создавать симбиотические живые/синтетические клеточные конструкции снизу вверх, — говорит первый автор, химик Цань Сюй.

«Например, с помощью сконструированных бактерий можно будет производить сложные модули для разработки в диагностических и терапевтических областях синтетической биологии, а также в биопроизводстве и биотехнологии в целом».

В будущем этот вид технологии синтетических клеток может быть использован для улучшения производства этанола для производства биотоплива в пищевой промышленности.

В сочетании со знаниями, основанными на передовых моделях фундаментальной биологии, мы могли бы смешивать и сочетать некоторые структуры, полностью перепроектируя остальные, чтобы создать совершенно новые системы.

Искусственные клетки можно запрограммировать на фотосинтез, как пурпурные бактерии, или на выработку энергии из химических веществ, как это делают сульфатредуцирующие бактерии.

«Мы ожидаем, что методология будет реагировать на высокие уровни программируемости», — говорят исследователи.

Источник новости Nature.com

Поделитесь новостью
0 0 голоса
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Предыдущий пост Византийские Записи Солнечных Затмений Уточнили Измерения Вращения Земли
Следующий пост Вот Почему История Солнца Может Быть Скрыта На Поверхности Луны
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x