Vědci vytvořili „živé“ syntetické buňky. Pomohli si bakteriemi ze dvou kolonií

Uměle zkonstruovaná buňka britských výzkumníků se dokonce dokázala během prvních 48 hodin svého „života“ transformovat z tvaru koule na přirozenější tvar podobný amébám, tedy jednobuněčným parazitickým organismům žijícím zejména ve vodě.

Podle vědců to naznačuje, že její protocytoskeletální vlákna fungovala. Vědeckým žargonem řečeno, byla „strukturálně dynamická v delším časovém horizontu“ (cytoskelet je dynamický systém proteinových vláken, jejichž hlavní funkcí je transport látek a buněčných komponentů, opora buňky a účast na jejím dělení, pozn. red.).

Pomohly dvě bakteriální kolonie

Vytvořit něco, co se blíží tomu, že bychom to mohli považovat za živé, není jednoduché, mimo jiné proto, že i ty nejjednodušší organismy spoléhají na nespočet biochemických operací a jejich růst a replikace představuje až neuvěřitelně složité soukolí.

„Pokud vědci rozluští tajemství stavby a programování umělých buněk schopných blíže napodobovat život, mohlo by to vytvořit spoustu možností prakticky ve všech oborech, od výroby až po lékařství,“ uvádí web Science Alert.

Je sója zdravější než maso či mléko? Odbornice popsala největší mýty

K provedení tohoto nejnovějšího bioinženýrského projektu výzkumníci použili dvě bakteriální kolonie – Escherichia coli a Pseudomonas aeruginosa –, jež posloužily jako stavební díly.

Tyto dvě bakterie byly smíchány s prázdnými mikrokapkami ve viskózní kapalině. Jedna populace byla zachycena uvnitř kapiček a druhá na povrchu kapky. Vědci poté roztrhli bakteriální membrány koupelí kolonií v enzymu lysozym a v polypeptidu melittin, pocházejícím z včelího jedu.

Po protržení membrán vytekl bakteriální obsah, ale zachytily jej mikrokapky, jež vytvořily membránou potažené protobuňky. Vědci poté prokázali, že tyto buňky jsou schopny komplexní činnosti, včetně produkce molekuly ATP pro skladování energie prostřednictvím glykolýzy a transkripce a translace genů.

Umělé buňky možná zvládnou i fotosyntézu

„Náš přístup k sestavení živého materiálu poskytuje příležitost pro konstrukci symbiotických živých/syntetických buněčných konstruktů zdola nahoru. Pomocí umělých bakterií by mělo být možné vnapříklad yrobit komplexní moduly pro vývoj v diagnostických a terapeutických oblastech syntetické biologie, stejně jako v biovýrobě a biotechnologii obecně,“ uvádí první autor nové studie chemik Can Xu. Studie byla publikována v odborném titulu Nature. 

Vědci dokázali vyrobit diamanty z plastových lahví. Díky nápodobě nitra Neptunu

V budoucnu by tento druh technologie syntetických článků mohl podle Science Alert sloužit třeba ke zlepšení výroby etanolu pro biopaliva a zpracování potravin. „Umělé buňky by mohly být naprogramovány tak, aby prováděly fotosyntézu stejně jako sirné purpurové bakterie nebo aby generovaly energii z chemikálií stejně jako bakterie redukující sírany. Očekáváme, že metodika bude citlivá až do vysoké úrovně programovatelnosti,“ uzavírají vědci.