Созданы живые синтетические клетки

24.09.2022

Исследователи из Бристольского университета в Великобритании сделали большой шаг вперед в области синтетической биологии. Ученые разработали систему, которая выполняет несколько ключевых функций живой клетки, включая генерирование энергии и экспрессию генов.

Ученые ранее сосредоточились на том, чтобы заставить искусственные клетки выполнять одну функцию, такую как экспрессия генов, катализ ферментов или активность рибозимов. Если ученые раскроют секрет индивидуального создания и программирования искусственных клеток, способных более точно имитировать жизнь, то это может открыть множество возможностей во всем, от производства до медицины.

В то время как одни инженеры сосредотачиваются на перепроектировании самих клеток, другие ищут способы сократить существующие ячейки до фрагментов, которые затем можно реконструировать во что-то относительно новое.

Чтобы выполнить этот последний подвиг биоинженерии "снизу вверх", исследователи использовали две бактериальные колонии - Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa. Эти две бактерии были смешаны с пустыми микрокаплями в вязкой жидкости. Одна популяция была захвачена внутри капель, а другая - на поверхности капель.

Затем ученые вскрыли мембраны бактерий, погрузив колонии в лизоцим (фермент) и мелиттин (полипептид, получаемый из пчелиного яда). Бактерии выплеснули свое содержимое, которое было захвачено каплями для создания покрытых мембраной протоклеток.

Ученые продемонстрировали, что клетки способны к сложной обработке, такой как производство молекулы хранения энергии АТФ посредством гликолиза, а также транскрипция и трансляция генов.

"Наш подход к сборке живого материала дает возможность создавать симбиотические живые/синтетические клеточные конструкции снизу вверх. Например, с помощью сконструированных бактерий можно будет производить сложные модули для разработки в диагностических и терапевтических областях синтетической биологии, а также в биопроизводстве и биотехнологии в целом", - отметил первый автор, химик Цань Сюй.

В будущем этот вид технологии синтетических клеток можно будет использовать для улучшения производства этанола для биотоплива и пищевой промышленности. Кроме этого, такие искусственные клетки можно запрограммировать на фотосинтез, как пурпурные бактерии, или на выработку энергии из химических веществ, как это делают сульфатредуцирующие бактерии.

<< Назад: Стирально-сушильная машина TCL Twin Cabin Q10 25.09.2022

>> Вперед: SSD-накопитель MSI SPATIUM M570 на PCIe 5.0 24.09.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Измерены зептосекунды 17.10.2020 Рекорд по измерению скорости физических процессов установили немецкие ученые из Франкфуртского университета (Германия). Они измерили процесс продолжительностью 247 зептосекунд. Зептосекунда - триллионная часть миллиардной доли секунды. Это превосходит достижения египетского химика Ахмеда Зевайя, получившего в 1999 году Нобелевскую премию за измерения скорости, с которой молекулы меняют свою форму. Образование и распад химических связей происходит в области фемтосекунд. Фемтосекунда равна 0,000000000000001 секунды. Ученые из Франкфуртского университета впервые изучили процесс, который короче фемтосекунды. Они измерили, сколько времени нужно фотону, чтобы пересечь молекулу водорода (H2), содержащую два ядра и два электрона. Оказалось, что это примерно 247 зептосекунд. Это кратчайший промежуток времени, который сегодня успешно измерен. Для проведения измерений ученые облучали молекулу водорода рентгеновскими лучами. В результате этого облучения фотон поочередно выбил оба электрона этой молекулы. Ученые отмечают, что движение фотона во время этого процесса можно сравнить с прыганьем плоского камешка по поверхности водоема. Благодаря регистрации последствий этого процесса специально созданным реакционным микроскопом COLTRIMS и удалось получить данные о скорости пересечения молекулы фотоном. Поскольку мы знали пространственную ориентацию молекулы водорода, мы использовали интерференцию двух электронных волн для точного вычисления того, когда фотон достиг первого и когда второго атома водорода, - отмечают ученые. - И это до 247 зептосекунд, в зависимости от того, насколько далеко друг от друга в молекуле находились два атома.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025