Созданная впервые синтетическая клетка живет по инструкциям синтетической ДНК
Ученые из Университета Миннесоты (University of Minnesota) сообщили о создании первой в истории синтетической клетки, полностью собранной «с нуля», и наблюдали за прохождением ею полного «жизненного цикла», включая размножение. Геном синтетической клетки, получившей название SpudCell, составляет всего 90 тысяч пар оснований. Для сравнения: геном человека насчитывает около 3 миллионов, а биологи ранее полагали, что для нормального функционирования живой клетке требуется не менее 113 тысяч пар оснований генетической информации. По словам биолога-синтетика Кейт Адамалы (Kate Adamala), одной из руководителей проекта, SpudCell, судя по всему, раздвигает эти границы, хотя результаты исследования еще не были официально опубликованы и не прошли процедуру рецензирования. Возможно, отчасти это связано с тем, что SpudCell не вполне соответствует критериям «жизни»: клетка не способна к самовоспроизведению на протяжении многих поколений, а следовательно, и к эволюции. Тем не менее, информация о проекте была размещена на сайте Biotic, новой некоммерческой организации в сфере биоинженерии, одним из основателей которой стала Адамала. Каждая искусственная клетка SpudCell представляет собой липосому, сферу из жировых молекул, имитирующую внешнюю мембрану настоящей клетки, внутри которой заключены семь плазмид, небольших кольцевых фрагментов ДНК, которые представляют геном SpudCell. Эта «клетка» также оснащена встроенной системой экспрессии белков, которая преобразует генетические инструкции ДНК в конкретные действия. Именно благодаря ей «клетка» способна перерабатывать питательные вещества, поглощаемые из окружающей жидкости, в полезные соединения, а также делиться.
На данный момент SpudCell способны существовать лишь на протяжении нескольких поколений. Они не могут самостоятельно синтезировать собственную систему экспрессии белков или регулировать метаболизм, поэтому полностью зависят от веществ и компонентов, содержащихся в окружающей их жидкой среде. У этих «капель» также отсутствует цитоскелет, внутренний каркас, поддерживающий форму природных клеток. Это лишает клетки возможности перемещать внутри себя различные вещества или избавляться от продуктов жизнедеятельности. Ученые создают искусственные клетки с нуля в попытках найти ответ на фундаментальный вопрос о том, где именно проходит граница между живым и неживым, но в будущем подобные синтетические системы можно будет использовать в качестве миниатюрных биологических фабрик, эффективно производящих органические вещества: лекарства, биоматериалы, химикаты и прочие полезные продукты.
https://www.synbiobeta.com/read/the-cell-built-from-scratch-that-will-change-how-biology-is-engineered
Ученые из Университета Миннесоты (University of Minnesota) сообщили о создании первой в истории синтетической клетки, полностью собранной «с нуля», и наблюдали за прохождением ею полного «жизненного цикла», включая размножение. Геном синтетической клетки, получившей название SpudCell, составляет всего 90 тысяч пар оснований. Для сравнения: геном человека насчитывает около 3 миллионов, а биологи ранее полагали, что для нормального функционирования живой клетке требуется не менее 113 тысяч пар оснований генетической информации. По словам биолога-синтетика Кейт Адамалы (Kate Adamala), одной из руководителей проекта, SpudCell, судя по всему, раздвигает эти границы, хотя результаты исследования еще не были официально опубликованы и не прошли процедуру рецензирования. Возможно, отчасти это связано с тем, что SpudCell не вполне соответствует критериям «жизни»: клетка не способна к самовоспроизведению на протяжении многих поколений, а следовательно, и к эволюции. Тем не менее, информация о проекте была размещена на сайте Biotic, новой некоммерческой организации в сфере биоинженерии, одним из основателей которой стала Адамала. Каждая искусственная клетка SpudCell представляет собой липосому, сферу из жировых молекул, имитирующую внешнюю мембрану настоящей клетки, внутри которой заключены семь плазмид, небольших кольцевых фрагментов ДНК, которые представляют геном SpudCell. Эта «клетка» также оснащена встроенной системой экспрессии белков, которая преобразует генетические инструкции ДНК в конкретные действия. Именно благодаря ей «клетка» способна перерабатывать питательные вещества, поглощаемые из окружающей жидкости, в полезные соединения, а также делиться.
На данный момент SpudCell способны существовать лишь на протяжении нескольких поколений. Они не могут самостоятельно синтезировать собственную систему экспрессии белков или регулировать метаболизм, поэтому полностью зависят от веществ и компонентов, содержащихся в окружающей их жидкой среде. У этих «капель» также отсутствует цитоскелет, внутренний каркас, поддерживающий форму природных клеток. Это лишает клетки возможности перемещать внутри себя различные вещества или избавляться от продуктов жизнедеятельности. Ученые создают искусственные клетки с нуля в попытках найти ответ на фундаментальный вопрос о том, где именно проходит граница между живым и неживым, но в будущем подобные синтетические системы можно будет использовать в качестве миниатюрных биологических фабрик, эффективно производящих органические вещества: лекарства, биоматериалы, химикаты и прочие полезные продукты.
https://www.synbiobeta.com/read/the-cell-built-from-scratch-that-will-change-how-biology-is-engineered