WASHINGTON - Americkým vedcom sa podarilo vytvoriť umelú bunku, ktorá vznikla výlučne z neživých chemických zložiek a dokáže vykonávať niektoré základné procesy typické pre živé organizmy. Objav predstavuje významný míľnik syntetickej biológie, no samotní autori upozorňujú, že nejde o vytvorenie nového života.
Na projekte pracoval tím z University of Minnesota, ktorý nový systém nazval SpudCell. Výsledky zatiaľ neprešli odborným recenzným konaním a boli zverejnené ako preprint prostredníctvom neziskovej organizácie Biotic, ktorú spoluzaložila vedúca výskumu Kate Adamala.
Bunka vznikla úplne od nuly
Na rozdiel od doterajších experimentov vedci neupravovali existujúcu živú bunku. SpudCell zostavili z presne definovaných chemických zložiek, pričom každý jej komponent je známy.
Umelá bunka dokáže prijímať živiny, vytvárať bielkoviny, kopírovať svoju DNA, rásť a deliť sa. Vedci ju preto označujú za prvý chemicky definovaný systém, ktorý zvládol celý bunkový cyklus bez využitia už existujúcej bunky.
Prekvapila aj veľkosť genómu
SpudCell obsahuje približne 90-tisíc párov báz genetickej informácie, čo je menej, než vedci doteraz považovali za minimálnu hranicu potrebnú na fungovanie bunky.
Ďalšou zvláštnosťou je, že jej genóm nie je uložený v jednom chromozóme, ale rozdelený do siedmich samostatných plazmidov. Takéto riešenie podľa autorov uľahčuje úpravu jednotlivých funkcií bunky.
Dokáže medzi sebou aj „súťažiť“
Výskumníci počas experimentov pripravili aj upravenú verziu SpudCell, ktorá dokázala efektívnejšie získavať živiny.
Po niekoľkých generáciách začala táto verzia postupne prevládať nad pôvodnými bunkami. Vedci to označujú za prvý dôkaz selekcie a súťaženia medzi úplne syntetickými bunkami, hoci nejde o skutočnú darvinovskú evolúciu.
Vedci: Život sme nevytvorili
Hoci objav vyvolal veľký záujem, samotná Kate Adamala upozorňuje, že SpudCell nemožno označiť za živý organizmus.
Umelá bunka je totiž stále odkázaná na pomoc zvonka. Nedokáže si sama vytvárať ribozómy, ktoré potrebuje na tvorbu bielkovín, ani zabezpečiť vlastný metabolizmus. Vedci jej musia pravidelne dodávať živiny aj ďalšie molekuly prostredníctvom špeciálnych lipidových vezikúl. Bez nich by systém prestal fungovať už po piatich až desiatich generáciách.
Nie všetci odborníci sú presvedčení
Práve tieto obmedzenia sú dôvodom, prečo časť vedcov odmieta označovať SpudCell za skutočnú bunku. Podľa magazínu Science jeden z recenzentov prestížneho časopisu Cell uviedol, že projekt zatiaľ nepredstavuje plnohodnotnú biológiu. Systém totiž nedokáže dlhodobo prežívať, spontánne evolučne napredovať ani si vytvoriť všetky mechanizmy potrebné na samostatný život.
Cieľom sú lieky aj ekologickejšia výroba
Vedci veria, že podobné syntetické bunky by raz mohli fungovať ako malé biologické továrne. Mohli by vyrábať lieky, nové biomateriály alebo chemické látky bez potreby využívať tradičné geneticky upravené mikroorganizmy. Kate Adamala zároveň hovorí aj o možnosti vyrábať v budúcnosti niektoré látky, ktoré sa dnes získavajú z ropy, ekologickejším biologickým spôsobom.
Ďalší krok na dlhej ceste
Autori priznávajú, že SpudCell zatiaľ predstavuje len prvý krok. Najväčšou výzvou zostáva vytvoriť bunku, ktorá si sama vyrobí všetky potrebné súčasti vrátane ribozómov, bude mať vlastný metabolizmus a dokáže sa neobmedzene rozmnožovať bez zásahov vedcov. Až potom sa podľa nich bude dať vážne diskutovať o tom, či sa podarilo vytvoriť skutočne umelý život.
