Forskere udvikler et grundlæggende dokument om udvikling af syntetiske celler

Celler er livets grundlæggende enheder, der danner mangfoldigheden af ​​alle levende ting på Jorden som individuelle celler og flercellede organismer. For bedre at forstå, hvordan celler udfører livets væsentlige funktioner, er forskere begyndt at udvikle syntetiske celler - ikke-levende stykker af cellulær biokemi pakket ind i en membran, der efterligner specifikke biologiske processer.

Udviklingen af ​​syntetiske celler kunne en dag rumme svarene på at udvikle nye måder at bekæmpe sygdom på, støtte langvarig menneskelig rumflyvning og bedre forståelse af livets oprindelse på Jorden.

I et papir offentliggjort for nylig i ACS Synthetic Biology , skitserer forskere de potentielle muligheder, som syntetisk celleudvikling kan frigøre, og de udfordringer, der ligger forude i denne banebrydende forskning. De præsenterer også en køreplan for at inspirere og vejlede innovation på dette spændende felt.

"Potentialet for dette felt er utroligt," sagde Lynn Rothschild, hovedforfatteren af ​​papiret og en astrobiolog ved NASAs Ames Research Center i Californiens Silicon Valley. "Det er et privilegium at have ledet denne gruppe i at danne, hvad vi forestiller os vil være et grundlæggende dokument, en ressource, der vil anspore dette felt til."

Syntetisk celleudvikling kan have vidtrækkende fordele for menneskeheden. At analysere de forviklinger, der er forbundet med at bygge en celle, kan guide forskerne til bedre at forstå, hvordan celler først udviklede sig, eller åbne døren til at skabe nye livsformer, der er bedre i stand til at modstå barske miljøer som stråling eller frysende temperaturer.

Disse innovationer kan også føre til fremskridt inden for fødevare- og medicinske videnskaber – skabe effektivitet i fødevareproduktionen, opdage forurenende stoffer i fremstillingen eller udvikle nye cellulære funktioner, der fungerer som nye terapier for kroniske sygdomme og endda syntetisk organtransplantation.

At bygge syntetiske celler kan også besvare nogle af NASAs største spørgsmål om muligheden for liv hinsides Jorden.

"Udfordringen med at skabe syntetiske celler informerer om, hvorvidt vi er alene i universet," sagde Rothschild. "Vi er begyndt at udvikle færdighederne til ikke bare at skabe syntetiske analoger af liv, som det kan være sket på Jorden, men til at overveje veje til liv, der kunne dannes på andre planeter."

Efterhånden som forskningen fortsætter i udvikling af syntetiske celler, ser Rothschild muligheder, hvor det kan udvide vores forståelse af det naturlige livs kompleksitet.

"Livet er en fantastisk ting. Vi bruger cellernes evner hele tiden - vi bygger huse med træ, vi bruger læder i vores sko, vi indånder ilt. Livet har en fantastisk præcision, og hvis du kan udnytte det, er det utroligt, hvad vi kunne udføre."

Flere oplysninger: Lynn J. Rothschild et al., Building Synthetic Cells─From the Technology Infrastructure to Cellular Entities, ACS Synthetic Biology (2024). DOI:10.1021/acssynbio.3c00724

Journaloplysninger: ACS Synthetic Biology

Leveret af NASA