سلول مصنوعی خودحرکت‌کننده: دستاوردی انقلابی در زیست‌شناسی سنتزی

پژوهشگران مؤسسه موفق به ساخت ساده‌ترین سلول مصنوعی شده‌اند که می‌تواند به تنهایی حرکت کند. این دستاورد نشان می‌دهد که چگونه می‌توان با حداقل اجزای ممکن، رفتارهای پیچیده زیستی را بازسازی کرد.

به گزارش ایتنا و به نقل از اینترستینگ انجینیرینگ، بر این اساس، این سلول مصنوعی که تنها از سه بخش تشکیل شده است - یک غشای لیپیدی، یک آنزیم و یک منفذ غشایی - قادر است با استفاده از فرآیند شیمی‌گرایی (chemotaxis) در محیط حرکت کند.

پروفسور جوزپه باتاگلیا، پژوهشگر ارشد این مطالعه، توضیح می‌دهد: «ما کل این رقص زیستی را تنها با سه جزء بازسازی کردیم: یک پوسته چربی، یک آنزیم و یک منفذ. بدون هیچ پیچیدگی اضافی.»

گفتنی است که این سلول‌های مصنوعی که از لیپوزوم‌ها (حباب‌های چربی مشابه غشای سلول‌های واقعی) ساخته شده‌اند، در حضور گرادیان غلظت گلوکز یا اوره، با ایجاد جریان مایع در سطح خود، به سمت غلظت بالاتر حرکت می‌کنند.

منفذ غشایی در این سیستم نقش یک دروازه کنترل‌شده را ایفا می‌کند و عدم تقارن لازم برای حرکت را ایجاد می‌نماید.

پژوهشگران برای اثبات عملکرد این سیستم، بیش از ۱۰۰۰۰ وزیکول را در کانال‌های میکروسیال تحت گرادیان‌های کنترل‌شده آزمایش کردند.

نتایج نشان داد که وزیکول‌های دارای منفذ بیشتر، رفتار شیمی‌گرایی قوی‌تری از خود نشان می‌دهند، در حالی که وزیکول‌های فاقد منفذ به صورت غیرفعال به سمت غلظت‌های پایین‌تر حرکت می‌کنند.

پروفسور باتاگلیا با اشاره به اهمیت این پژوهش می‌گوید: «وقتی به حرکت یک وزیکول نگاه می‌کنید، در واقع اسرار ارتباط سلولی و انتقال مواد زیستی را می‌بینید. ما با ساده‌سازی این فرآیندها، به درک بهتری از اصول بنیادی حیات دست یافته‌ایم.»