Studiuesit nga Universiteti i Karolinës së Veriut në Chapel Hill kanë ndërtuar me sukses qeliza artificiale funksionale në laborator me ADN të programuar që sillen si të gjalla. Laboratori i Freeman ka krijuar qeliza me citoskelete funksionale duke përdorur një qasje të re që anashkalon proteinat natyrale.
Ronit Freeman dhe ekipi i saj kanë demonstruar suksesin e tyre në manipulimin e ADN-së dhe proteinave, blloqet themelore të ndërtimit të jetës, për të krijuar qeliza artificiale që ngjajnë shumë me ato që gjenden në trupin e njeriut. Sipas Freeman, qelizat sintetike ishin të qëndrueshme edhe në një temperaturë prej 50° C. Kjo hap "mundësinë e prodhimit të qelizave me aftësi të jashtëzakonshme në mjedise normalisht të papërshtatshme për jetën e njeriut".
Në vend që të krijojë materiale që do të zgjasin, Freeman themi, që materialet e tyre janë krijuar për një detyrë - kryejnë një funksion të caktuar, dhe më pas modifikohen për të kryer një funksion të ri. Kjo arritje ka perspektiva të rëndësishme për zhvillimin e mjekësisë rigjeneruese, metodave të shpërndarjes së barnave dhe teknologjive diagnostikuese. "Falë këtij zbulimi, ne mund të mendojmë për pëlhura të inxhinieruara ose pëlhura që mund të jenë të ndjeshme ndaj ndryshimeve në mjedis dhe të sillen në mënyrë dinamike," thotë Freeman.
Qelizat dhe indet mbështeten në proteina për të kryer detyra të ndryshme dhe për të ndërtuar struktura vitale. Një strukturë e tillë, citoskeleti, shërben si një kornizë për qelizën, duke e lejuar atë të funksionojë siç duhet. Citoskeleti është kritik për ruajtjen e formës së qelizave dhe lehtësimin e përgjigjeve ndaj mjedisit. Ekipi projektoi qeliza artificiale me citoskelete funksionale duke përdorur një qasje të re që anashkalon proteinat natyrore. Ata kanë zhvilluar një teknologji të avancuar të quajtur teknologjia e programuar e ADN-së së peptideve. Kjo metodë organizon bashkëpunimin midis peptideve, blloqeve bazë të ndërtimit të proteinave dhe materialit gjenetik të përpunuar për të ndërtuar citoskeletin. Si rezultat, këto qeliza të inxhinieruara mund të përshtatin formën e tyre dhe t'i përgjigjen sinjaleve mjedisore, duke demonstruar potencialin e jashtëzakonshëm të biologjisë sintetike.
“ADN normalisht nuk shfaqet në citoskelet. Ne riprogramuam sekuencën e ADN-së në mënyrë që të veprojë si një material arkitektonik, duke lidhur peptidet së bashku, "tha Freeman. “Pasi ky material i programuar u vendos në një pikë uji, strukturat morën formë”.
Kjo aftësi e paprecedentë për të programuar ADN-në u jep shkencëtarëve aftësinë për të krijuar qeliza të përshtatura për qëllime specifike dhe madje të rregullojnë reagimin e këtyre qelizave ndaj streseve të jashtme. Megjithëse qelizat sintetike të krijuara në Freeman Lab nuk kanë kompleksitetin e qelizave të gjalla, ato ofrojnë një nivel të parashikueshmërisë dhe rezistencës ndaj kushteve të vështira si temperaturat ekstreme.
Në vend që të fokusohet në krijimin e materialeve të qëndrueshme, Freeman thekson përshtatshmërinë e këtyre qelizave - ato janë krijuar për të kryer funksione të caktuara dhe më pas përshtaten me detyrat e reja.
Duke përfshirë konstruksione të ndryshme peptide ose ADN, këto materiale mund të përshtaten për të programuar qelizat në inde ose inde. Një shkathtësi e tillë hap mundësi për integrim me teknologji të tjera qelizore sintetike, duke revolucionarizuar potencialisht fusha të tilla si bioteknologjia dhe mjekësia.
“Ky hulumtim na ndihmon të kuptojmë se nga është krijuar jeta”, thotë Freeman. "Kjo teknologji qelizore sintetike do të na lejojë jo vetëm të përsërisim atë që bën natyra, por edhe të krijojmë materiale që janë superiore ndaj atyre biologjike."
Lexoni gjithashtu: