Учени създадоха първата изкуствена клетка, която се държи като жива

/КРОСС/ Изследователи от Университета на Минесота направиха значителна крачка в развитието на синтетичната биология, след като създадоха първата изкуствена клетка, изградена изцяло от нулата, която е способна да се храни, да расте и да се възпроизвежда по начин, сходен с този на естествените клетки. Според специалистите това постижение може да постави началото на ново поколение изкуствено създадени организми с приложения в медицината, индустрията и опазването на околната среда.

Новата клетка, наречена SpudCell, не принадлежи към нито една позната група живи организми - тя не е нито растителна, нито животинска. По своята структура и поведение обаче най-много наподобява обикновена бактерия.

Според учените подобни синтетични клетки един ден биха могли да бъдат програмирани да изпълняват конкретни задачи - например да доставят лекарства директно до туморни клетки, да произвеждат ценни химични вещества или да улавят въглероден диоксид от атмосферата. Това отваря възможности за разработването на персонализирани биологични решения, съобразени с нуждите на отделния пациент или с конкретни екологични предизвикателства.

За разлика от изследванията със стволови клетки, при които се променят вече съществуващи клетки, синтетичната биология цели създаването на напълно нови клетъчни системи. Именно затова много учени определят тази област като следващата голяма стъпка в развитието на биотехнологиите.

Въпреки че клетките са основната градивна единица на живота, те представляват изключително сложни структури. Само човешкото тяло съдържа около 37 трилиона клетки, а учените все още не познават напълно начина, по който функционират всички техни разновидности.

SpudCell е значително по-проста от естествените клетки. Тя е изградена от едва 150 до 200 молекули и успява да се развива и дели в продължение на около пет поколения. За сравнение, една обикновена биологична клетка съдържа милиони, а понякога и милиарди молекули.

Изкуствената клетка разполага и с много по-малък геном - около 90 000 базови двойки. За сравнение, геномът на широко използваната в научните изследвания бактерия Escherichia coli съдържа приблизително 4,6 милиона базови двойки.

Макар че SpudCell може да се размножава, тя използва различен механизъм от този на естествените клетки. Вместо цитоскелет - вътрешната структурна опора, характерна за живите клетки - синтетичната клетка произвежда специални белтъци, които се натрупват по клетъчната мембрана и предизвикват разделянето ѝ.

Тя има и още едно важно ограничение - не може самостоятелно да произвежда рибозоми, които са жизненоважни за синтеза на белтъци. Вместо това използва рибозоми от бактерията E. coli, които получава чрез хранителната среда.

Ръководителят на групата по клетъчно инженерство към Националния институт за стандарти и технологии на САЩ Елизабет Стрихалски определи разработката като „важно и впечатляващо постижение". По думите ѝ SpudCell се намира на границата между обикновена смес от химични вещества и истинска жива клетка, създадена от природата - именно това прави изследването толкова ценно за бъдещото развитие на науката.