SpudCell — это не живой организм в привычном смысле. Его основу составляют липосомы — микроскопические пузырьки с жировой мембраной, наполненные водой. Внутри них помещена искусственная ДНК, которая кодирует базовые инструкции для клеточных функций. Строительные материалы клетка берет, сливаясь с крошечными каплями-донорами, которые поставляют ферменты, рибосомы и молекулы-предшественники. Этот процесс аналогичен тому, как амеба захватывает пищу, только на молекулярном уровне.

В отличие от природных клеток, SpudCell использует более простой механизм деления: белки накапливаются на мембране до тех пор, пока механическое напряжение не заставляет ее разорваться на две части. Но самое интересное — исследователям удалось продемонстрировать эволюцию внутри пробирки. Они ввели в клетку генетическое изменение, которое ускоряло производство одного из белков. Мутантные клетки стали расти быстрее и давать больше потомства. Через пять поколений они вытеснили исходную популяцию — и этот эффект усиливался в условиях ограниченных ресурсов. Это натуральный дарвиновский отбор, только в искусственно созданной системе.

Геном SpudCell содержит всего 90 тысяч пар азотистых оснований, сообщает IE. Это значительно меньше минимального количества пар, необходимых, по мнению биологов, живой клетке. И вместо одной хромосомы генетический материал разбит на семь отдельных плазмид. Это сделано для того, чтобы разные функции (рост, деление, синтез белков) можно было программировать по-отдельности. В перспективе такой подход позволит создавать клетки-фабрики, специализированные под конкретные задачи — например, для синтеза редких противораковых препаратов или биоразлагаемых пластиков.

«Мы воспроизвели в химии то, что раньше было возможно только в биологии: полный комплект клеточного поведения, — сказала Кейт Адамала из Университета Миннесоты, руководитель проекта. — Это доказывает, что самые фундаментальные функции жизни вроде роста и размножения не нуждаются в мистической искре».

Чтобы превратить технологию в реальный инструмент, Адамала и ее коллеги основали общественную исследовательскую организацию Biotic, которая займется созданием единых стандартов и инфраструктуры для клеточной биоинженерии.

Недавно ведущие специалисты Азии объединились в проекте по созданию искусственной клетки. Инициатива SynCell Asia — первый скоординированный проект такого масштаба в азиатском регионе. В случае успеха проект не только позволит лучше понять природу жизни, но и откроет путь к созданию программируемых клеток для биопроизводства и биомедицины.