O tym, jak dokładnie tego dokonali, badacze napisali na łamach Nature. Jak sugeruje artykuł, syntetyczne komórki, które odzwierciedlają faktyczną funkcjonalność ich biologicznych odpowiedników, powstały dzięki wykorzystaniu bakterii oraz mikroskopijnych rozmiarów kropel.
Czytaj też: Głęboka stymulacja mózgu sposobem na zaburzenia odżywiania. Jeden implant, a efekty mówią same za siebie
Te posłużyły do uwięzienia części bakterii wewnątrz, podczas gdy pozostałe znalazły się na powierzchni wspomnianych kropel. Następnie obie grupy bakterii zostały uśmiercone, co doprowadziło do uwolnienia składników komórkowych, które pozostały wewnątrz kropli bądź na ich powierzchni. Pokryte membraną protokomórki były zdolne do tworzenia RNA i białek poprzez ekspresję genów in vitro a także adenozyno-5′-trifosforanu (ATP). Potwierdziło to, iż elementy budowy dawnych bakterii przetrwały w syntetycznych komórkach.
Członkowie zespołu postanowili też przebudować bakteriogenne protokomórki pod względem strukturalnym i morfologicznym. Wnętrze kropli zostało wypełnione przypominającą cytoszkielet siecią białkowych filamentów i wodniczek. Uwolnione bakteryjne DNA było ściśnięte w pojedynczą strukturę przypominającą jądro. Później badacze wszczepili żywe bakterie do protokomórek, chcąc zapewnić produkcję ATP i długotrwałe “zasilanie”. Z zewnątrz cały ten układ zaczął też przypominać żywy organizm.
Z zewnątrz syntetyczne komórki przypominają biologiczne
Osiągnięcie wysokiej złożoności organizacyjnej i funkcjonalnej w syntetycznych komórkach jest trudne, zwłaszcza w warunkach zbliżonych do równowagi. Miejmy nadzieję, że nasze obecne podejście wykorzystujące bakterie pomoże zwiększyć złożoność obecnych modeli protokomórek, ułatwi integrację niezliczonych składników biologicznych i umożliwi rozwój energetyzowanych systemów cytomimetycznych.wyjaśnia Stephen Mann
Czytaj też: Narcyzm mamy we krwi. Skąd się biorą zaburzenia z nim związane?
Jeśli chodzi o potencjalne zastosowania związane z tym przełomem, to mówi się przede wszystkim o oddolnym projektowaniu symbiotycznych konstrukcji łączących żywe i syntetyczne komórki. Wykorzystując zmodyfikowane bakterie mogłaby się pojawić możliwość wytwarzania złożonych modułów wykorzystywanych w diagnostyce i biotechnologii.