Ученые добились новых вершин в создании искусственных клеток

Опубликовано: Среда, 21 ноября 2018 20:22

Ученые из Калифорнийского университета (США) под руководством Нила Девараджа приблизились к созданию искусственных клеток. Их изобретение имеет ядро и способно синтезировать белок. 

Об этом сообщает Science.

Вместо липидной мембраны, которая окружает животные клетки, синтетические покрыты слоем пластифицированного полимеризованного акрилата. Они содержат ядроподобный отсек с ДНК. Но ему не хватает мембраны, как у ядра ​​реальной клетки. 

Как рассказал Деварадж, исследователи использовали кремниевый чип с микроскопическими, заполненными жидкостью каналами. Из них выдавливали крошечные капли, которые содержат  ДНК, минералы из глины и отдельные молекулы акрилата. Ультрафиолетовое излучение и химическая обработка стимулировали образование пористой мембраны  вокруг каждой капли. В то же время минералы и ДНК внутри капли конденсировались в гель с текстурой мягкой контактной линзы, создавая подобие ядра.

"Они ближе всех подошли к созданию реально функционирующей синтетической эукариотической клетки", - говорит сотрудница кафедры синтетической биологии Кейт Адамала из Университета Миннесоты (США). 

На опубликованных учеными кадрах "ядро" "общается" с остальной частью клетки, высвобождая РНК, которая запускает синтез белков. Искусственные ядра могут также реагировать на сигналы от других клеток-имитаторов. Клетки общаются друг с другом, обмениваясь относительно небольшими молекулами, такими как сахар и перекись водорода. 

Ученые запустили в "ядра" клеток ДНК, которая синтезирует зеленый фосфорицирующий белок (он светится в ультрафиолете) и добавили энзимы, необходимые для синтеза протеинов. Они также добавили ферменты и другие вещества, необходимые для синтеза белка. Клетки включились и начали синтезировать белок. Другие клетки улавливали его. 

1123NewsInDepth artificial cell online

Фиолетовые клетки вырабатывают и выделяют флуоресцентный белок (обозначены фиолетовым), его улавливают серые. Уловившие белок клетки обозначены зеленым. Фото: Sceince. 

Ученые имеют большие планы на использование искусственных клеток. Так, более простые синтетические структуры, такие как липосомы, уже используются для транспортировки определенных лекарств в организме. Но искусственные клетки могут быть более чувствительными к окружающей среде и выполнять больше разных задач (в частности, "выслеживать" раковые клетки, обнаруживать токсичные химические вещества или повышать точность диагностических тестов).

  • Профессоры из Университета штата Юта разработали технологию, позволяющую определять частоту сердечных сокращений с помощью видеокамеры и специальной программы. 
  • Ученые из американского Университета Джонса Хопкинса искусственно вырастили человеческую сетчатку.