Команда Университета Миннесоты собрала клеткоподобную систему из неживых химических компонентов — липосом и синтетической ДНК — и впервые показала, что такая искусственная клетка проходит полный клеточный цикл: растёт, питается, копирует геном, делится и передаёт генетическую информацию следующему поколению. Систему назвали SpudCell. Прежние синтетические клетки воспроизводили лишь отдельные функции живого (рост или копирование ДНК), а деление оставалось нерешённой проблемой — теперь все эти процессы впервые объединены в одной работающей конструкции.

Это не полноценная живая клетка: она не самодостаточна, нуждается в постоянном подвозе «еды», у неё нет нормального метаболизма, системы защиты и удаления отходов. Тем не менее SpudCell — самая «живая» синтетическая клетка на сегодняшний день, и на её основе учёные хотят проверять, что вообще нужно для возникновения жизни, а в перспективе — проектировать программируемые клетки-фабрики лекарств, топлива и материалов, которые невозможно синтезировать иначе.

• Геном SpudCell — всего 90 тысяч пар оснований, разнесённых не по одной хромосоме, а по семи ДНК-плазмидаiм, что позволяет программировать разные функции отдельно; для сравнения, геном человека — около 3 млн пар оснований, а ранее биологи считали, что живой клетке нужно не менее 113 тысяч пар оснований
• Основа клетки — липосомы (микроскопические водяные пузырьки в жировой мембране); «программу» задаёт синтетическая ДНК, а встроенная система экспрессии белков переводит генетические инструкции в конкретные действия
• Питание: SpudCell сливается с мелкими «кормовыми» липосомаiми, внутри которых находятся молекулы, ферменты и рибосомы для синтеза белков
• Деление происходит без цитоскелетiа: белки накапливаются на мембране, пока та не разойдётся под механическим напряжением — «разрывается надвое»
• По данным Droider и «Вселенной Плюс», на SpudCell продемонстрировали естественный отбор: генетическое изменение, ускоряющее выработку одного белка, дало клеткам преимущество в росте, и за 5 поколений такие «мутанты» вытеснили исходную популяцию (преимущество усиливалось при нехватке «еды»); при этом, по данным Syncrets, SpudCell не способна к самовоспроизведению на протяжении многих поколений и, следовательно, к эволюции — источники здесь расходятся
• Проект возглавляла биолог-синтетик Кейт Адамала (Kate Adamala); результаты пока не опубликованы официально и не прошли рецензирование, информация размещена на сайте Biotic — новой некоммерческой организации в сфере биоинженерии, одной из основателей которой стала Адамала
• Для практического применения нужны более стабильный геном, дополнительная молекулярная «оснастка» и единые инженерные методы, отмечает «Вселенная Плюс»