Oamenii de știință spun că au creat pentru prima dată o celulă de la zero. Ce este SpudCell și cât de...

Oamenii de știință au creat de la zero în laborator, în premieră, o celulă care se poate hrăni, crește și se poate reproduce precum o celulă naturală. Această descoperire în domeniul biologiei sintetice ar putea inaugura o eră a organismelor create la comandă, care funcționează la fel ca niște organisme vii, relatează New York Times. SpudCell este o celulă sintetică realizată de oamenii de știință de la Universitatea din Minnesota. A fost creată în laborator din substanțe chimice, dar poate îndeplini majoritatea funcțiilor pe care le au celulele vii. Mănâncă, crește și se reproduce, transmițându-și materialul genetic generațiilor viitoare. Deși nu este prima celulă sintetică creată vreodată, SpudCell este prima care completează un ciclu de viață complet - de la naștere până la divizarea în celulele generației următoare - după ce a fost creată „de jos în sus” folosind substanțe chimice de laborator. Este o versiune simplificată a structurii unei celule vii, dezvăluind componentele genetice și structurale de bază necesare funcțiilor vieții. Ce este SpudCell Cercetătorii din spatele SpudCell nu pretind că au creat viață, deși menționează că „nu există o singură definiție convenită” a vieții și că sistemul lor acționează la fel ca celulele vii. „SpudCell îndeplinește comportamentele adesea folosite pentru a distinge organismele vii de cele inerte - se hrănește, crește, își replică genomul, se divide și este supusă selecției - totuși este mult mai simplă decât orice celulă naturală și a fost asamblată, piesă cu piesă, manual”, spun autorii proiectului. Spre deosebire de majoritatea celulelor naturale, SpudCell nu este autosuficientă. Deoarece nu își poate construi propriii ribozomi - părțile celulei responsabile de construirea de noi proteine ​​- oamenii de știință trebuie să o hrănească cu proteine ​​și enzime vitale, iar fiecare linie genetică durează doar cinci până la zece generații. Genomul SpudCell este, de asemenea, mai mic decât cel al majorității celulelor vii. Conține doar 90.000 de perechi de baze, comparativ cu cele 3 miliarde ale oamenilor, iar aceste informații genetice sunt împărțite în șapte molecule de ADN, în loc să fie consolidate într-una singură. Această fragmentare înseamnă că materialul genetic important nu este întotdeauna transmis integral generației următoare. Chiar dacă SpudCell este o dezvoltare nouă, se bazează pe decenii de muncă pentru ceea ce oamenii de știință numesc „celule minimale”. Acestea sunt celule sintetice care conțin doar cea mai elementară arhitectură genetică și structurală necesară pentru a îndeplini funcțiile vieții. Celulele sintetice îi ajută pe cercetători să înțeleagă pe deplin funcțiile esențiale ale unei celule vii - ce este și ce nu este necesar pentru viață. Progresele în înțelegerea conexiunilor și mecanismelor vieții ar putea, la rândul lor, să ajute cercetarea medicală, explorarea spațiului cosmic și multe alte domenii de studiu. De ce este deosebită noua celulă De peste un secol, oamenii de știință au încercat să imite procesele vieții - de la încercări de a crea părți interne ale celulelor în laborator pentru cercetare medicală, până la încercări de a crea celule complete. Prima „celulă” artificială din lume a fost creată în 1957 de Thomas Ming Swi Chang, un fizician și inventator canadian. Deși această primă încercare nu a funcționat la fel ca celulele biologice, a deschis calea pentru progrese medicale care se bazează pe transportul materialelor biologice în organism - cum ar fi în tratamentul insuficienței organelor și al intoxicațiilor medicamentoase. De atunci, domeniul biologiei sintetice a înflorit. În 2010, cercetătorii de la Institutul J. Craig Venter au creat „celule minimale” - realizate din celule naturale simplificate - care aveau un genom sintetic și se puteau diviza singure. Acum, SpudCell demonstrează o nouă cale de a avansa în biologia sintetică. „Echipa lui Kate Adamala a proiectat și construit o celulă sintetică fără componente vii, care este mult mai aproape de a fi «vie» decât orice altceva produs de domeniul celulelor sintetice”, a spus John Glass, care conduce cercetarea celulelor sintetice la Institutul J. Craig Venter. Ce urmează Este un progres major, dar cercetătorii din spatele SpudCell spun că mai sunt multe de făcut. În continuare, cercetătorii speră să creeze instrucțiuni genetice pentru construirea ribozomilor, astfel încât versiunile viitoare de SpudCell să nu fie nevoite să împrumute ribozomi de la celule vii - ceea ce limitează capacitatea de reproducere a celulei la doar cinci până la zece generații. Cercetătorii speră, de asemenea, să aducă funcția sa mai aproape de celulele naturale prin îmbunătățirea capacității sale de a transmite informații genetice complete generațiilor viitoare și prin reducerea dependenței sale de „hrana” bogată în enzime furnizată de cercetători. Care sunt riscurile Această nouă modalitate de a crea celule sintetice redeschide discuția cu privire la etica și securitatea creațiilor asemănătoare vieții. Experții în biosecuritate sugerează că SpudCell și proiecte similare cu celule artificiale nu prezintă amenințări imediate. „Actuala SpudCell este o demonstrație interesantă a principiilor, dar înainte de a putea fi folosită în scopuri bune sau rele, va necesita mult mai multă muncă”, a spus Becky Mackelprang, directoarea programelor de securitate de la Engineering Biology Research Consortium.

Sursă: Digi24