Исследователи из Гронингенского университета сделали важный шаг в разработке искусственных клеток. Как сообщает Phys.org, им удалось создать синтетические пузырьки, вырабатывающие АТФ — основную «энергетическую валюту» клетки.

Предыдущие попытки запустить производство этой молекулы «в пробирке» были не очень удачными. Хотя на первых этапах искусственные системы исправно производили АТФ из предложенных компонентов, спустя полчаса реакция достигала равновесия, а выход уменьшался.

Потратив четыре года, нидерландские исследователи создали липидные пузырьки-везикулы, оснащенные транспортным белком. Он перемещал внутрь клетки аргинин, а наружу выпускал орнитин. Превращение одной аминокислоты в другую происходило внутри везикулы под воздействием специальных ферментов. Выделяющаяся в процессе энергия использовалась для синтеза АТФ из АДФ и фосфата.

Орнитин, выброшенный во внешнюю среду, стимулировал дополнительное поглощение аргинина. А выработанная АТФ обеспечивала работу транспортного белка. Кроме того, молекула АТФ позволяла везикуле поддерживать объем и ионную силу.

В экспериментах система поддерживала себя в течение 16 часов. Это долго с учетом того, что некоторые бактерии могут делиться раз в 20 минут. По расчетам авторов, механизм позволит искусственной клетке делиться раз в несколько часов.

Исследование команды — часть более масштабных усилий нидерландских ученых по созданию автономной искусственной клетки, управляемой синтетической хромосомой. Разные исследовательские группы работают над отдельными ее компонентами, которые затем предстоит собрать в единое целое.

Ученые признают, что от этой цели их отделяет как минимум несколько лет. Тем не менее, искусственную систему производства энергии можно уже сегодня использовать для изучения АТФ-зависимых процессов и мембранного транспорта.

Исследователи из США разработали дешевый способ бактериального биосинтеза белков. Он позволяет значительно проще отделить и очистить произведенные молекулы.