哈勃观察员
26-07-08 09:41 微博认证:科学科普博主 头条文章作者

人造细胞问世:能吃能长能分裂,但“活性”仍有争议!

近日,科学家在实验室中制造出迄今为止最逼真的合成细胞——它能像活细胞一样摄取营养、生长并分裂,在培养皿中完整地走完了细胞周期。这个名为SpudCell的人工系统,由明尼苏达大学合成生物学家Kate Adamala团队构建,研究成果于7月3日发布在预印本数据库bioRxiv上。这无疑是一项重要的科学进展。
研究团队将36种纯化的酶与一层脂质膜相结合,并搭配了一个经过高度精简的基因组——其大小约为普通细菌基因组的五十分之一。所有组分都是完全化学定义的,不存在任何未知成分。荧光显微镜下,这个形似土豆的“细胞”正在一分为二,看起来与真实细胞的分裂过程惊人地相似。

然而,Adamala也明确表示:“我认为SpudCell还不是活的。”它缺乏线粒体,无法自行产生能量,必须依赖外界供给脂肪、糖类和酶;它也无法合成自身的核糖体,蛋白质需要从外部输送。它的基因组分散在质粒上,没有染色体结构,分裂时DNA分配给子细胞的方式相当随意。
荷兰代尔夫特理工大学生物物理学家Cees Dekker指出,这项研究运用了巧妙的工程捷径来实现生长等功能,但距离打造真正自主、无需外界协助的细胞仍有重大挑战。英国赫尔大学生物技术讲师Mauro Rinaldi则评价,这仍是“一项重大进展”,因为分裂正是细胞的关键特征。

那么,建造一个不完全是活细胞的“细胞”,意义何在?Adamala的答案直指气候危机。她认为,SpudCell的真正价值在于充当一座可编程的微型工厂——源源不断地生产药物、肥料、塑料和各种化合物,而无需依赖石油。天然细胞会本能地抵抗合成对自身有害的化学物质,但人工构建的SpudCell完全可设计,能绕过这些进化形成的障碍。它还有望直接生产经过化学修饰的mRNA或肽类药物,省去传统化学合成的复杂步骤。

当然,这项研究也引发了争议。一些科学家认为,在同行评议之前就大张旗鼓地宣传为时过早,甚至有人质疑这是在为作者的非营利组织Biotic造势。Adamala并不介意这些批评——她迫切希望为合成生物学争取更多关注和资金。“我感到一种难以置信的紧迫压力,仿佛如果我们现在不着手解决这个问题,就会来不及了,”她说,“我们需要强调,生物工程能够提供解决方案。这就是我这么做的原因。”
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发布于 广东