Уиии! Собрали полностью работающую и размножающуюся клетку из искусственных компонентов.

Работа вот.

Можно посмотреть, как выглядит биологический опенсорс. Тут вот команда положила спецификации, списки ингредиентов, генетические последовательности и протоколы сборки.

Итак, давайте разбираться!

Простую клетку можно получить двумя путями — взять сложную и вырезать лишнее или собрать с нуля.

Несмотря на убеждения в массовой литературе, что на сбор с нуля достаточно 7 дней, годами у учёных это почему-то не получалось. Тут взяли неживые химические реагенты, смешали их и получили полноценный рост клетки, питание и передачу данных потомству на прототипе.

— Основа — липосома, пузырёк из жиров.
— Внутри 7 плазмид генома (7 флешек с генокодом, всего 90 тысяч пар нуклеотидов) + фермент Phi29 для копирования этой ДНК + PURE, химически чистый бульон из рибосом и ферментов, который считывает ДНК и собирает белки.
— Снаружи лежат кормовые липосомы. Клетка жрёт их строго по инструкции: что может сожрать — то еда. Чертёж белка для определения, что можно есть, ей тоже положили в код. В липосомах новые жиры и свежая порция ферментов. Метаболизм, говорят, допишут потом, пока вот пусть ест детское питание в банках.

Прогнали это через 5 поколений. Надо было есть, увеличиваться, накапливать энергию, копироваться, делиться. На тот момент клетка делилась лопатой с помощью учёного.

Ещё внутри положили очень крутой РНК-счётчик поколений, то есть все клетки растут сразу с логом.

Дальше стали издеваться над мутантами, вывели тех, кто жрёт больше и жаднее, но и тратит на поиски еды больше ресурсов. В нормальных условиях мутанты вытеснили обычные клетки, заняв 61% популяции. А когда устроили жёсткий дефицит еды, наглые гопники захватили 70% популяции, а обычные стали хиреть. Собственно, это модель естественного отбора.

Дальше избавились от лопаты и довольно элегантно научили клетки делиться сами, без клеточного скелета. Сначала думали, что эта часть кода будет завязываться на манипуляции с ним, а, значит, ещё нужно его где-то достать, а он сложный. В общем, ещё пара лет поддержки проекта сообществом, тысячи пулл-реквестов — и там будет нормальная архитектура, а пока делится она через хак. И очень просто, там даже распределения ресурсов нет, просто кто сколько забрал — то и унёс. Некоторые потомки имеют неполный код, соответственно, и не очень успешно живут.

Работа — препринт, они делятся результатами эксперимента лаборатории Катаржины Адамалы из Университета Миннесоты, это одна из передовых команд. Внутри, кстати, довольно дофига кода компонентов, прям генетического. Прям буквами.

--
Вступайте в ряды Фурье! | Лучшие посты
Как делится клетка: o → O → 8 → oo