Созданы модули энергии и питания для синтетической клетки

Сергей Смирнов

Все материалы

Ученые из Университета Гронингена впервые разработали модули преобразования энергии и переработки питательных веществ для создания синтетических клеток. Результаты исследования были опубликованы в журналах Nature Nanotechnology и Nature Communications. Специалисты создали упрощенные искусственные системы, имитирующие работу митохондрий - органелл, отвечающих за производство энергии в клетках. Эти системы используют АТФ (аденозинтрифосфат) для запуска важных клеточных процессов, таких как синтез белков и деление клеток. Для этого использовались всего пять компонентов, интегрированных в крошечные везикулы - клеточные мешочки. Везикулы поглощали аминокислоту аргинин из окружающей среды, дезаминировали ее и использовали эту реакцию для производства АТФ. Полученный АТФ затем секретировался и использовался другой везикулой для энергоемких процессов, замыкая цикл переработки энергии. Кроме того, команда разработала систему накопления питательных веществ. Они создали везикулу, которая с помощью электрического потенциала переносила положительно заряженные протоны внутрь, активируя транспортеры, переносящие молекулы сахара. Это имитировало естественные процессы, происходящие в живых клетках, и показало, как можно управлять метаболизмом с минимальным количеством компонентов. Исследователи также добавили три фермента, позволяющие перерабатывать сахар и производить кофермент НАДН, важный для клеточных процессов. Это открытие демонстрирует возможность расширения синтетических систем и их применения для выполнения более сложных функций. Следующим этапом работы будет интеграция системы производства метаболической энергии с синтетической системой деления клеток. Проект, продолжением которого станет программа EVOLF, направлен на исследование того, как неживые элементы могут объединяться для формирования живых клеток.