A SpudCell működése és korlátai
A SpudCell felépítését tekintve nagyon hasonlít egy élő sejtre: lipidmembránja és apró örökítőanyaga is van, ám kizárólag élettelen összetevőkből állították össze. Ez azt jelenti, hogy miközben alapvető sejtfunkciókat el tud látni, önálló életre nem képes – folyamatos külső támogatásra szorul. Ha ez biztosított, akkor is csak néhány generáción át tartja fenn magát. A kutatók szerint emögött elsősorban a sejt „szakácsa”, azaz a riboszóma hiánya áll.
A riboszóma szerepe és a SpudCell hiányossága
A riboszóma minden sejtben az a molekuláris gépezet, amely a genetikai utasításokat fehérjékké fordítja – ezek az aminosavláncok hajtanak végre szinte minden életműködést. A SpudCell azonban nem képes önállóan riboszómákat építeni. Ennek pótlására a kutatók Escherichia coli baktériumokból származó riboszómákat, lipideket és tápanyagokat juttattak a szintetikus sejtbe apró liposzómák segítségével.
Ezek a „kölcsönzött” riboszómák mindössze öt osztódási ciklusig teszik lehetővé a működést. Ezután a sejtosztódás erősen lelassul, az alkotóelemei nem öröklődnek tökéletesen, a SpudCell viselkedése már nem emlékeztet az élő sejtekére. Ráadásul, mivel az örökítőanyag több kisebb DNS-darabból áll, az osztódások során csak a sejtek 30 százaléka örökli teljes egészében az eredeti genomot.
Rendezett káosz – mitől élet egy sejt?
A problémák egyik fő oka, hogy az „örökítő csomag” széteshet, az osztódás szervezetlen – a sejten belüli zsúfolódás egyszerűen kettéválasztja a sejtet, tervszerű mechanizmusok nélkül. Ez jelentős különbség a természetes sejtekhez képest, ahol az utódsejtek pontos, koreografált folyamattal rendeződnek.
Emellett a SpudCell nincs felszerelve azokkal a génekkel, amelyek segítségével riboszómákat önállóan újra tudna építeni. A tervek szerint a jövőben a kutatók szeretnék majd a riboszóma-építő géneket is beépíteni, de ennek megvalósítása rendkívül összetett feladat: több tucat fehérje és RNS-alkatrész pontos sorrendben történő összeépítését igényli.
Felhasználások és jövőbeli lehetőségek
Noha a SpudCell nem tekinthető teljes értékű, önfenntartó sejtnek, komoly gyakorlati előnyökkel járhat a kutatásban vagy a gyógyszeradagolásban. Emellett az ilyen szintetikus rendszerek diagnosztikai tesztekben is fontos szerepet kaphatnak: létezik például egy olyan vízteszt, amely szennyeződés jelenlétében színt vált, de ehhez nincs szükség végtelen önmásolásra. Esetünkben már az is elég, ha a biológiai folyamatokat egyszer sikerül elindítani, nem kell, hogy önmagukat örökké fenntartsák.
A teljesen önreprodukáló szintetikus sejttől még messze vagyunk, de az eddigi eredmények segíthetnek abban, hogy pontosan megértsük, mitől is sejt egy sejt. Egy fanatikus kutató számára ez az igazi tudományos izgalom forrása.
