Команда биологов из Университета Миннесоты под руководством Кейт Адамалы (Kate Adamala) создала клетку SpudCelli — полностью синтетическую систему из неживых химических компонентов, которая проходит весь клеточный цикл: питается, растёт, копирует ДНК, делится и передаёт генетическую информацию потомству. Раньше учёные могли воспроизвести отдельные функции живого (рост, копирование ДНК), но само деление искусственной клетки годами оставалось нерешённой проблемой, потому что настоящие клетки делятся через сложную перестройку цитоскелета, которого у синтетических систем нет.

SpudCell пока не считается живой: у неё нет полноценного метаболизма, защиты и системы утилизации отходов, она не самодостаточна и требует постоянного «подвоза еды». Тем не менее это самая близкая к жизни синтетическая система на сегодня, и на ней уже удалось продемонстрировать естественный отбор — эксперимент, важный для понимания того, как могла возникнуть первая живая клетка, и для будущей разработки программируемых клеток-фабрик лекарств, топлива и материалов.

• Геном SpudCell — 90 тысяч пар оснований, разнесённых по семи ДНК-плазмидам (для сравнения: геном человека — около 3 миллионов пар оснований); ранее биологи считали, что живой клетке нужно не менее 113 тысяч пар оснований
• Основа клетки — липосомаi (жировой пузырёк), внутри которой находятся плазмиды, фермент Phi29 для копирования ДНК и система PUREi — бульон из рибосом и ферментов для синтеза белков по инструкциям генома
• Питание клетка получает, сливаясь с мелкими «кормовыми» липосомами, содержащими новые жиры и свежие ферменты; чертёж белка, определяющего, что можно «съесть», заложен в код клетки
• Деление происходит без цитоскелета: белки накапливаются на мембране, пока механическое напряжение не разрывает её на две дочерние клетки; изначально деление проводили вручную, затем клетки научили делиться самостоятельно
• Внутрь заложен РНК-счётчик поколений, позволяющий отслеживать число делений каждой клетки
• В эксперименте с искусственным ускорением выработки одного белка «мутанты» стали расти быстрее и за пять поколений вытеснили исходную популяцию; по данным канала «Ряды Фурье», в обычных условиях мутанты заняли 61% популяции, а при дефиците еды — 70%, тогда как обычные клетки при этом хуже выживали
• Результаты пока не опубликованы официально и не прошли рецензирование; информация размещена на сайте некоммерческой биоинженерной организации Biotic, одним из основателей которой стала Адамала; спецификации, генетические последовательности и протоколы сборки выложены в открытом доступе