U posljednjih nekoliko godina znanstvena zajednica sve je bliže ostvarila ideju o stvaranju života iz čistih kemijskih spojeva. Najnoviji eksperiment pokazao je da je moguće izraditi mikroskopske kuglice koje se ponašaju poput živih stanica, a sve zahvaljujući DNK koju su istraživači sintetizirali u laboratoriju. Ove „ljepotice“ ne samo da se mogu hraniti i razmnožavati, već otvaraju vrata razvoju umjetnih organizama koji bi mogli proizvoditi lijekove, hranu i energiju. U nastavku objašnjavamo kako je postignuta ova prelomna faza, koje su njene moguće primjene i s kojim izazovima se znanstvenici suočavaju.
Sadržaj...
Što je sintetička DNK
Sintetička DNK predstavlja molekularni kod izrađen isključivo od čistih kemijskih spojeva, a ne iz prirodnih izvora. Prvo se definira željeni genetski program – na primjer, upute za sintezu određenog proteina ili enzima – a zatim se pomoću automatizirane sinteze sastavlja dugačak lanac nukleotida. Svaki korak podliježe strogoj kontroli čistoće, a završna provjera osigurava da su sve informacije ispravno zapisane. Tek nakon što je genetski materijal provjeren, ubacuje se u umjetnu stanicu, gdje preuzima ulogu upravljačke jedinice.
Kako se konstruira umjetna stanica
Umjetna stanica, koju su istraživači opisali kao „spužastu kuglicu“, sastoji se od tri osnovna dijela. Prvi je membrana – poluprozirna i fleksibilna barijera koja nastaje spontanim organiziranjem lipidnih molekula u dvostruku strukturu, slično onome što se događa u prirodnim stanicama. Drugi je unutarnja citoplazma, smjesa enzima i drugih molekula koji omogućuju pretvaranje hranjivih tvari u energiju i izgradnju novih komponenti. Treći i najvažniji dio je sintetička DNK koja upravlja radom cijelog sustava.
Nakon što su svi sastavni dijelovi pripremljeni, znanstvenici ubacuju enzime u unutarnju prostoriju kuglice. Ti enzimi kataliziraju reakcije potrebne za metabolizam, a sintetička DNK daje upute za sintezu proteina koji su ključni za rast i razmnožavanje. Kada je sve postavljeno, kuglice počinju „živit“ – apsorbiraju hranjive tvari iz okoline, koriste ih za rast i, pod određenim uvjetima, dijele se na dva identična potomka. Istraživači mogu regulirati brzinu rasta, količinu proizvedenih proteina i čak odrediti trenutak kada će se stanice zaustaviti s razmnožavanjem.
Moguće primjene umjetnih organizama
Potencijal umjetnih organizama je izuzetno
