Najnowsze

Sztuczna komórka o supermocy. Potrafi "zjeść" bakterie E. coli

Najnowsze

Autor:
kw/map
Źródło:
PAP
ShutterstockPowstała syntetyczna komórka

Naukowcy z amerykańskich uniwersytetów stworzyli syntetyczną komórkę. Działa ona jak typowa "żywa" komórka - potrafi wychwycić substancje, gromadzić je, przetwarzać i wydalać. Badacze przetestowali jej możliwości w kilku różnych eksperymentach. Okazało się, że potrafi zarówno usuwać zanieczyszczenia z wody, jak i więzić bakterię E. coli w swoim wnętrzu.

Na łamach magazynu "Nature" zespół składający się z badaczy Uniwersytetów Nowojorskiego i Chicagowskiego opisał dokonanie, które może otwierać drogę do prac nad syntetycznym "życiem". Stworzono zbudowaną z nieorganicznej materii komórkę, która przypomina żywą.

Aktywny transport

Jak tłumaczą naukowcy, podstawowe funkcje żywych komórek to pozyskiwanie energii oraz - z jej pomocą - pobieranie, przetwarzanie i usuwanie ze swojego wnętrza materii. Różne substancje często muszą być przekazywane w stronę od większego stężenia do mniejszego. Mamy wtedy do czynienia z tak zwanym transportem aktywnym, do którego potrzebna jest energia. Dzięki niemu, tłumaczą badacze, komórki pobierają na przykład aminokwasy, glukozę, czy usuwają toksyczne związki.

Nad stworzeniem sztucznej komórki naukowcy z różnych ośrodków pracują już od lat, ale - jak wyjaśniają autorzy nowej pracy - nie udawało się dotychczas odtworzyć skomplikowanych procesów, takich jak na przykład aktywny transport. Teraz jednak stworzono prostą, sztuczną komórkę, która radzi sobie z aktywnym pochłanianiem różnych substancji, ich gromadzeniem, przetwarzaniem i wydalaniem. Syntetyczny twór nie zawiera przy tym żadnych elementów biologicznych. Składa się z polimerowej membrany o rozmiarach czerwonej krwinki. W membranie znalazł się nanokanał do transportu substancji przez błonę.

Autonomiczne działanie

W żywych komórkach energii dostarcza wytwarzany przez mitochondria związek o nazwie ATP. W sztucznej komórce naukowcy zastosowali jednak inne rozwiązanie. Do nanokanału dodali związek, który pod wpływem światła wydziela energię potrzebną do transportu. Reakcję można odwracać tak, że dana substancja jest przekazywana do środka komórki albo na zewnątrz.

- Nasza koncepcja pozwala tym sztucznym komórkom działać autonomicznie i prowadzić transport substancji, z którym dotąd radziły sobie tylko żywe komórki - mówił główny autor badania profesor Stefano Sacanna. - W sercu pracy przypominającej komórkę struktury znajduje się synergia między aktywnym, napędzanym z wewnątrz elementem transportowym oraz fizycznymi ograniczeniami, nakładanymi przez ścianę komórki. Pozwala to jej na wchłanianie, przetwarzanie i wydalanie obcej materii - tłumaczył.

Różne zastosowania

Badacze przetestowali wynalazek w różnych warunkach. W ramach jednego z eksperymentów zanurzyli komórki w wodzie, gdzie pod wpływem światła pochłaniały one różne cząstki, w tym zanieczyszczenia. To nasuwa jedno z możliwych zastosowań - wychwytywanie szkodliwych substancji z wody.

- Można myśleć o tych komórkach jak o grze PAC-MAN - wędrują dokoła i zjadają toksyny, usuwając je ze środowiska - mówił prof. Sacanna.

W innym doświadczeniu naukowcy pokazali, że komórka może nawet połknąć bakterię E. coli i uwięzić ją w swoim wnętrzu. Oznacza to, że być może wynalazek będzie można kiedyś wykorzystać w walce z chorobotwórczymi bakteriami.

Inne potencjalne zastosowanie to - jak mówią badacze - precyzyjne dostarczanie leków do wybranych części organizmu.

Autor:kw/map

Źródło: PAP

Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock