Des scientifiques créent des cellules « vivantes » artificielles en récoltant des bactéries pour les pièces : ScienceAlert

Des chercheurs de l’Université de Bristol au Royaume-Uni ont fait un grand pas en avant dans le domaine de la biologie synthétique en concevant un système qui remplit bon nombre des principales fonctions d’une cellule vivante, notamment la génération d’énergie et l’expression de gènes.

Leur cellule artificielle s’est même transformée d’une forme sphérique en une forme amibienne plus normale dans les 48 premières heures de « vie », indiquant que les filaments primitifs du cytosquelette fonctionnaient (ou, comme Développé par des chercheursStructurellement dynamique sur des échelles de temps étendues).

Construire quelque chose de proche de ce que nous pourrions considérer comme vivant n’est pas une promenade dans le parc, notamment grâce au fait que les êtres vivants les plus simples dépendent d’innombrables processus biochimiques impliquant des mécanismes complexes et hallucinants pour se développer et se reproduire.

Les scientifiques se concentraient auparavant sur l’obtention par les cellules artificielles d’une fonction unique, telle que l’expression génique, la stimulation enzymatique ou l’activité des ribozymes.

Si les scientifiques découvrent le secret de la construction et de la programmation de cellules artificielles capables de simuler étroitement la vie, cela pourrait créer une multitude de possibilités dans tous les domaines, de la fabrication à la médecine.

Alors que certains efforts d’ingénierie se concentrent sur Reconcevoir les graphiques eux-mêmesD’autres cherchent des moyens de réduire les cellules existantes en morceaux qui peuvent ensuite être reconstruits en quelque chose de relativement nouveau.

Pour réaliser ce dernier exploit en bio-ingénierie, les chercheurs ont utilisé deux colonies bactériennes – Escherichia coli Et le Pseudomonas aeruginosa – pour les pièces.

Ces deux bactéries ont été mélangées à de minuscules gouttelettes vides dans un liquide visqueux. Un groupe a été pris dans les gouttelettes et l’autre a été piégé à la surface des gouttelettes.

Ensuite, les scientifiques ont ouvert les membranes des bactéries en lavant les colonies dans du lysozyme (une enzyme) et de la mélittine (un polypeptide issu du venin d’abeille).

Les bactéries ont renversé leur contenu, qui a été capturé par les gouttelettes pour créer des cellules primaires recouvertes de membrane.

Les scientifiques ont ensuite montré que les cellules étaient capables de manipulations complexes, telles que la production de la molécule de stockage d’énergie ATP par glycolyse, et la transcription et la traduction de gènes.

« Notre approche d’assemblage de matériaux vivants offre une opportunité pour la construction ascendante d’assemblages symbiotiques de cellules vivantes/synthétiques, Dit Le premier auteur, l’alchimiste Kan Shu.

« Par exemple, en utilisant des bactéries modifiées, il devrait être possible de fabriquer des unités complexes pour le développement dans les domaines diagnostiques et thérapeutiques de la biologie synthétique ainsi que dans la biofabrication et la biotechnologie en général. »

À l’avenir, ce type de technologie cellulaire synthétique pourrait être utilisé pour améliorer la production d’éthanol pour les biocarburants et la transformation des aliments.

Combiné avec des connaissances basées sur des modèles avancés de la biologie de base, nous pouvons mélanger et assortir certaines structures tout en reconcevant complètement d’autres pour concevoir des systèmes entièrement nouveaux.

Les cellules artificielles peuvent être programmées pour photosynthétiser comme les bactéries violettes, ou générer de l’énergie à partir de produits chimiques, tout comme les bactéries sulfato-réductrices.

« Nous nous attendons à ce que la méthodologie réponde à des niveaux élevés de programmation », les chercheurs Dire.

Cet article a été publié dans tempérer la nature.