Европейские учёные совершили прорыв в области синтетической биологии, создав искусственный аналог митохондрий – важнейших клеточных структур, отвечающих за энергообеспечение живых организмов. Исследование проведено в рамках масштабного проекта BaSyC, направленного на создание полностью синтетических клеток.
Команда учёных из Гронингенского университета под руководством профессора Берта Пулмана разработала упрощенную версию митохондрий, состоящую всего из пяти компонентов. Это существенное достижение, учитывая, что природные митохондрии содержат сотни различных элементов. По словам профессора Пулмана, исследователям удалось избежать излишнего усложнения системы благодаря тому, что они работали с чистого листа, а не модифицировали существующие компоненты.
Искусственная система построена на основе двух типов микропузырьков, окруженных жировым аналогом клеточной мембраны. Первый тип микропузырьков способен поглощать молекулы АДФ и аминокислоты аргинина из окружающей среды с помощью фермента AAC. Затем, используя четыре белка семейства Arc, система окисляет аминокислоту и производит молекулы АТФ – универсальный источник энергии для клеток. Второй тип микропузырьков захватывает произведённый АТФ и использует его для обеспечения химических реакций внутри своих пределов.
Созданная система работает циклично: отработанные молекулы АТФ выделяются обратно во внешнюю среду, где их снова поглощает первый тип пузырьков. Такой замкнутый метаболический цикл позволяет искусственным клеткам самостоятельно обеспечивать себя энергией для поддержания внутренних химических процессов.