Les scientifiques ont exploité le potentiel des bactéries pour aider à construire des cellules synthétiques avancées qui imitent les fonctionnalités de la vie réelle.
La recherche, menée par l’Université de Bristol et publiée aujourd’hui dans Natureréalise des progrès importants dans le déploiement de cellules synthétiques, appelées protocellules, pour représenter plus précisément les compositions complexes, la structure et la fonction des cellules vivantes.
L’établissement de fonctionnalités réalistes dans les protocellules est un grand défi mondial couvrant plusieurs domaines, allant de la biologie synthétique ascendante et de la bio-ingénierie à la recherche sur the origin de la vie. Les tentatives précédentes de modélisation de protocellules à aide de microcapsules ont échoué, c’est pourquoi l’équipe de chercheurs s’est tournée vers les bactéries pour construire des cellules synthétiques complexes en utilisant a processus d’assemblage de matériaux vivants.
Le professeur Stephen Mann de l’école de chimie de l’iversité de Bristol et le Max Planck Bristol Center for Minimal Biology avec ses collègues les docteurs Can Xu, Nicolas Martin (actuellement à l’iversité de Bordeaux) et Mei Li du Bristol Center for Protolife Research ont démontré one approach to the construction of protocellules among the complexes utilisant des micro-gouttelettes visqueuses remplies de bactéries vivantes comme chantier microscopique.
Dans un premier temps, the team at exposé les gouttelettes vides à deux types de bactéries. Une population a été capturée spontanément dans les gouttelettes tandis que autre a été piégée à la surface des gouttelettes.
Ensuite, les deux types de bactéries ont été détruits afin que les composants cellulaires libérés restent piégés à intérieur ou à la surface des gouttelettes pour produire des protocellules bactériogènes recouvertes d’une membrane containing des milliers de molécules, de pièces et de machines biologiques .
Les chercheurs ont découvert que les protocellules étaient capables de produire des molécules riches en énergie (ATP) via la glycolyse et de synthétiser de l’ARN et des protéines par expression génique in vitro, indiquant que les composants bactériens hérités restaient actifs dans les synthules cells .
Testant davantage la capacité de cette technique, the team a utilisé une série d’étapes chimiques pour remodeler structurellement et morphologiquement les protocellules bactériogènes. The ADN bactérien libéré a été condensé en une seule structure de type noyau et the intérieur des gouttelettes s’est infiltré avec a réseau de type cytosquelette de filaments de protéines et de vacuoles d’eau liées à la membrane.
Comme étape vers la construction d’une entity cellulaire synthétique / vivante, les chercheurs ont implanté des bactéries vivantes dans les protocellules pour générer une production d’ATP autosuffisante et une dynamisation à long terme pour la glycolyse, l’expression des gènes et l ‘ assemblage du cytosquelette. Curieusement, les constructions protoliving ont adopté une morphologie externe semblable à cells de the amibe en raison du métabolisme et de la croissance bactériens sur place to produce a système bionique cellulaire avec des propriétés réalistes intégrées.
L’auteur correspondant, le professeur Stephen Mann, to declare: «Atteindre une complexité organisationnelle et fonctionnelle élevée dans les cells synthétiques est difficile, en particulier dans des conditions proches de l’équilibre. Espérons que notre approche bactériogène actuelle will contribute to augment the complexité des modèles de protocellules actuels, will facilitate the integration of one myriade composants biologiques and allow the développement de systèmes cytomimétiques énergisés. “
The premier authors, Dr Can Xu, associé de recherche à l’Université de Bristol, ajouté: «Our approach of assembly of matériaux vivants offers an opportunity for the construction ascendante de constructions symbiotiques de cellules vivantes / synthétiques. For exemple, en utilisant des bactéries modifiées, cela devrait être possible pour fabriquer des modules complexes pour le développement dans les domaines diagnostiques et thérapeutiques de la biologie synthétique ainsi que dans la biofabrication et la biotechnologie en général. “
Source de l’histoire:
Matériaux fourni par University of Bristol. Remarque: Le contents peut être modifié pour le style et la longueur.
