Созданы искусственные клетки, имитирующие базовые функции живых

Исследователи создали примитивные искусственные аналоги живых клеток, которые способны выполнять простейшие функции транспортировки и хранения веществ.

Несмотря на крошечный размер биологических клеток, каждая из них представляет собой невероятно сложную лабораторию органической химии, особенности работы которой закодированы в ДНК. Хотя на данном этапе развития человечество не может воссоздать в лаборатории копию даже самой простейшей клетки, ученые пробуют имитировать базовые функции этих микроскопических структур.

В основе жизнедеятельности каждого биологического организма лежит сбор и переработка молекул для получения энергии и веществ, необходимых для существования, роста и воспроизведения. Теперь команда из Нью-Йоркского и Чикагского университетов смогла имитировать активную транспортную функцию в искусственных клетках.

Для этого исследователи использовали полимерные пузыри, размером с эритроцит, с проколотым отверстием, через которые могли бы проходить небольшие частицы. Внутри этого упрощенного аналога белкового канала находился крошечный кусочек катализатора, активируемого светом.

Под действием фотонов катализатор запускает химическую реакцию, которая действует как насос, всасывающий материал извне через канал. Выключение света останавливает процесс, удерживая собранные частицы внутри. При необходимости направление воздействия можно изменить на противоположное, для вытеснения собранного материала.

Данный механизм позволяет искусственной клетке имитировать поглощение, хранение, переработку и изгнание вещества, свойственные живым организмам. Потенциально такие механизмы можно использовать для очистки воды от микроскопических загрязнителей и патогенов.

Ранее мы также сообщали о создании первой синтетической клетки, которая растет и делится как живая.