A tudósok most először állítják, hogy a semmiből építettek mesterséges sejtet.
- Amerikai kutatók létrehozták a SpudCell nevű mesterséges sejtszerű rendszert, amely képes növekedni, genetikai információját lemásolni és osztódni.
- A SpudCell nem valódi élőlény, hanem egy leegyszerűsített modell, amely néhány alapvető életfolyamatot végez el.
- Ez a rendszer meglepően kevés, mintegy 90 ezer bázispárból álló genetikai információval rendelkezik.
- Bár a SpudCell utánoz bizonyos életjelenségeket, nem tud önállóan, korlátlanul szaporodni és működése függ a laboratóriumi körülményektől.
- A kutatás fontos lépés lehet a mesterséges élet megértésében, biotechnológiai fejlesztésekben és az élet eredetének tanulmányozásában, de a végleges bizonyítékok még hiányoznak.
Amerikai kutatók egy olyan mesterséges sejtszerű rendszert hoztak létre, amely képes növekedni, lemásolni saját genetikai állományát és osztódni. Bár még nem nevezhető valódi élő sejtnek, a fejlesztés új fejezetet nyithat a biotechnológiában és a gyógyszerkutatásban.
Mi tesz valamit élővé? Hol húzódik a határ az élettelen anyag és az élet között? Ezek a kérdések évszázadok óta foglalkoztatják a tudósokat, most pedig egy amerikai kutatócsoport úgy véli, fontos lépést tett a válasz felé.
A Minnesotai Egyetem kutatói ugyanis egy teljesen mesterségesen felépített sejtszerű rendszert alkottak meg. Ez képes volt több olyan folyamat végrehajtására, amelyeket eddig csak élő sejtekben figyeltek meg: növekedett, genetikai információját lemásolta, majd osztódott is.
A fejlesztést SpudCell névre keresztelték.
Nem mesterséges életet hoztak létre
Elsőre talán úgy hangzik, mintha a kutatók életet teremtettek volna a laboratóriumban. Valójában azonban ennél árnyaltabb a helyzet.
A SpudCell nem egy új baktérium vagy egy mesterséges élőlény. Inkább egy nagyon leegyszerűsített, sejtre emlékeztető rendszer, amely néhány alapvető életfolyamatot képes végrehajtani.
Olyan, mintha a mérnökök nem egy teljes autót építettek volna, hanem elkészítették volna azt a legegyszerűbb modellt, amely már képes elindulni és gurulni. A cél nem az volt, hogy tökéletes másolatot hozzanak létre a természetből, hanem hogy megértsék, melyek azok a legalapvetőbb elemek, amelyek már működésre képesek.
Meglepően kevés genetikai információ is elég lehet
A kutatás egyik legnagyobb meglepetése a mesterséges rendszer mérete.
A SpudCell teljes genetikai állománya mindössze körülbelül 90 ezer bázispárból áll. Ez első hallásra soknak tűnhet, de összehasonlításképpen: az emberi örökítőanyag közel 3 milliárd bázispárból épül fel.
A tudósok korábban úgy gondolták, hogy ennél jóval több genetikai információ szükséges ahhoz, hogy egy sejt el tudja látni az alapvető feladatait. A mostani eredmények azonban arra utalnak, hogy bizonyos működések sokkal egyszerűbb "tervrajz" alapján is megvalósíthatók.
Hogyan működik ez a mesterséges sejt?
A SpudCell kívülről egy apró zsírburokkal van körülvéve. Ez hasonló szerepet tölt be, mint a természetes sejtek membránja: elválasztja a belső teret a külvilágtól.
A burkon belül található a genetikai információ, valamint azok a molekulák, amelyek a DNS-ben tárolt utasítások alapján fehérjéket készítenek. Ezek a fehérjék teszik lehetővé, hogy a rendszer a környezetéből felvett tápanyagokat felhasználja, növekedjen, majd kettéosztódjon.
Vagyis nem egyszerűen egy üres buborékról van szó, hanem egy olyan apró laboratóriumról, amelyben több fontos biológiai folyamat is lezajlik.
Még messze van attól, hogy valódi élő sejt legyen
Bár a SpudCell képes bizonyos életjelenségeket utánozni, még számos fontos tulajdonsága hiányzik.
Nem tud korlátlanul szaporodni, néhány osztódás után működése leáll. Saját működését sem képes teljesen fenntartani, ezért folyamatosan szüksége van arra, hogy a kutatók biztosítsák számára a megfelelő anyagokat a laboratóriumi környezetben.
Hiányzik belőle az is, amit a sejtek belső vázaszerkezetének nevezhetünk. Ez a természetes sejtekben segít megtartani az alakot, mozgatni az anyagokat, valamint eltávolítani a feleslegessé vált anyagcseretermékeket.
Ezért a SpudCell egyelőre inkább egy működő modell, mintsem önálló életforma.
Miért lehet ez mégis fontos?
Felmerülhet a kérdés: miért érdemes ennyi energiát fordítani egy olyan sejtre, amely még nem is igazán él?
Azért, mert a jövőben hasonló mesterséges rendszereket olyan feladatokra lehetne tervezni, amelyekre a természetes sejtek nem feltétlenül alkalmasak.
Elképzelhető például, hogy egy nap ezek az apró "biológiai gyárak" gyógyszereket, speciális fehérjéket vagy más értékes anyagokat állítanak majd elő rendkívül pontosan és hatékonyan.
Valójában ma is használnak genetikailag módosított baktériumokat például az inzulin előállítására. Egy teljesen mesterségesen megtervezett rendszer azonban még jobban irányítható lehet, és kizárólag azt a feladatot végezheti el, amelyre létrehozták.
Az élet eredetének megértésében is segíthet
A kutatásnak nemcsak gyakorlati jelentősége lehet.
A tudósokat régóta foglalkoztatja, hogyan jöhetett létre az első élő sejt a Földön több milliárd évvel ezelőtt. Egy olyan mesterséges rendszer, amely lépésről lépésre egyre több életfunkcióval rendelkezik, segíthet megérteni, milyen folyamatok vezettek az élet kialakulásához.
Ez a tudás akár abban is segíthet, hogy a jövőben könnyebben felismerjük az élet nyomait más bolygókon.
Még várni kell a végleges bizonyítékokra
Bármennyire ígéretesek is az eredmények, a szakemberek egyelőre óvatosak.
A kutatás jelenleg még nem jelent meg szakmailag lektorált tudományos folyóiratban, vagyis független kutatók még nem vizsgálták át részletesen az eredményeket. Emiatt a SpudCellt egyelőre inkább egy rendkívül izgalmas tudományos mérföldkőnek tekintik, mint végleges áttörésnek.
Ha azonban a későbbi vizsgálatok is megerősítik az eredményeket, ez a fejlesztés hosszú távon alapjaiban változtathatja meg azt, ahogyan az élet működéséről, a gyógyszergyártásról vagy akár a biotechnológia jövőjéről gondolkodunk.
Felfedeztek egy genetikai mechanizmust, amelytől 200 évig élhetnénk rákbetegség kialakulása nélkül
Kövesse az Egészségkalauz cikkeit a Google Hírek-ben, a Facebook-on, az Instagramon vagy a X-en,Tiktok-on is!
