Биологи из Университета Миннесоты создали первую в мире синтетическую клетку, собранную целиком из неживых химических компонентов, и впервые наблюдали полный «жизненный цикл» такой клетки: рост, поглощение питательных веществ и деление. Препринт работы опубликован на портале Biotic.
Обычная живая клетка содержит миллионы молекул, взаимодействующих по невообразимо сложным правилам. Синтетическая клетка SpudCell намеренно устроена проще: в основе — липосома (пузырек из жировых молекул, имитирующий клеточную мембрану) с заключенными внутри семью плазмидами. Плазмиды — это небольшие кольца ДНК, часто встречающиеся у бактерий, которые несут инструкции для синтеза нужных белков. Вместе они образуют геном SpudCell объемом всего 90 тысяч пар нуклеотидов — для сравнения, геном человека содержит около 3 миллиардов таких пар.
Внутри клетки встроена молекулярная «читалка», которая переводит инструкции ДНК в белки: именно они обеспечивают рост, поглощение питательных веществ из окружающей среды и деление.
«Мы воспроизвели в химии то, что прежде было возможно только в биологии», — отметила соруководитель проекта Кейт Адамала.
Практическая ценность таких конструкций — в перспективе создания «биологических фабрик», способных синтезировать лекарства и биоматериалы с точностью, недостижимой для природных микроорганизмов. Пока же SpudCell целиком зависит от питательной среды и не регулирует обмен веществ самостоятельно.
Ранее ученые назвали новую причину старения клеток.
