Vedci vytvorili umelé bunky, ktoré sa správajú presne ako tie biologické
Výskumníci tvrdia, že objav môže pomôcť vyvinúť nové metódy liečby ochorení.
Výskumníci z UNC dokázali vytvoriť umelé bunky, ktoré sa správajú ako živé. V práci popisujú potrebné kroky na manipulovanie DNA a proteínov, teda základných stavebných kameňov života.
S upravenou DNA a proteínmi sa im následne podarilo vytvoriť umelé bunky, ktoré sa však správajú a vyzerajú ako bunky z ľudského tela. Autori štúdie vysvetľujú, že tieto bunky by mohli pomôcť pri aplikovaní liekov presne tam, kde to potrebujeme alebo pri diagnostikovaní rôznych chorôb.
“Vďaka nášmu objavu môžeme uvažovať o výrobe umelých tkanív, ktoré sú citlivé na zmeny v prostredí a správajú sa dynamicky,” vysvetľuje Ronit Freeman, vedúca novej štúdie.
Bunky a tkanivá sa skladajú z proteínov, ktoré spoločne vykonávajú nejaké úlohy a vytvárajú rôzne štruktúry. Proteíny sú kriticky dôležité pre vytvorenie takzvaného cytoskeletu bunky. Bez tejto štruktúry by bunky nemohli existovať. Vedcom sa podarilo bez prirodzených proteínov vytvoriť funkčné cytoskelety. Tie vedia zároveň meniť svoj tvar a reagovať na okolie.
Vedci to dokázali prostredníctvom programovateľnej DNA technológie. Tá riadi základné stavebné kamene proteínov, peptidy a následne ich nabáda k spolupráci a vytvoreniu cytoskeletu.
“DNA sa normálne neobjavuje v cytoskelete. V rámci našej práce sme však preprogramovali sekvencie DNA tak, aby slúžili ako stavebný materiál. DNA v tomto prípade drží peptidy pokope. Keď sme preprogramovaný materiál vložili do kvapky vody, vytvorila sa požadovaná štruktúra,” tvrdí Freeman.
Cesta k novej revolučnej technológii
Schopnosť pretvoriť DNA takýmto spôsobom znamená, že vedci môžu vytvoriť bunky so špecifickými funkciami a vyladiť reakciu bunky na externé stresové faktory. Vedci vysvetľujú, že prirodzené bunky sú komplexnejšie než syntetické. Zároveň sú však viac nepredvídateľnejšie a náchylné na poškodenie v nepriateľskom prostredí. Vieme, že bunky sa môžu zničiť aj pri vysokých horúčkach.
Neprehliadnite
Syntetické bunky dokázali stabilne existovať aj pri teplote 50 stupňov Celzia. To vedcom dáva bunkám možnosť existovať aj v prostredí, ktoré by nebolo vhodné pre ľudský život. Niektoré materiály sú vyrábané tak, aby vydržali, no nová bunka má vykonať určitú úlohu.
Po splnení jednej úlohy sa bunka transformuje, aby zvládla splniť odlišnú úlohu. Zároveň vedci dokážu modifikáciou peptidov a DNA určiť, na akú úlohu sa bunka hodí. S touto úpravou dokážu vytvárať rôzne látky alebo tkanivá. Zároveň autori vysvetľujú, že ich materiál sa môže bezproblémovo integrovať aj s inými technológiami syntetických buniek. Vďaka tomu môžeme rýchlejšie dospieť k prelomovým objavom, ktoré prinesú revolúciu do odboru biotechnológie a medicíny.
Vedci tvrdia, že štúdie ako táto nám pomáhajú lepšie pochopiť z čoho sa skladá život a ako vznikol. Syntetické bunky vedcom dovolia replikovať, čo robí príroda a popri tom aj vyrábať materiály, ktoré prekonávajú biológiu.
Komentáre