كــــــلــــمة و رؤيــــــــا

ابتكار خلايا اصطناعية "حية" عن طريق حصاد البكتيريا!

اتخذ باحثون في جامعة بريستول خطوة كبيرة إلى الأمام في مجال البيولوجيا التركيبية من خلال تصميم نظام يؤدي العديد من الوظائف الرئيسية للخلية الحية، بما في ذلك توليد الطاقة.

حتى أن الخلية المصطنعة تحولت من شكل كروي إلى شكل يشبه الأميبا أكثر طبيعية خلال الـ 48 ساعة الأولى من "الحياة"، ما يشير إلى أن خيوط الهيكل الخلوي البدائية كانت تعمل (أو، كما وصفها الباحثون، كانت "ديناميكية من الناحية الهيكلية على نطاقات زمنية ممتدة").

وركز العلماء سابقا على جعل الخلايا الاصطناعية تؤدي وظيفة واحدة، مثل التعبير الجيني، أو تحفيز الإنزيم، أو نشاط الريبوزيم.

وإذا اكتشف العلماء سر بناء وبرمجة خلايا اصطناعية قادرة على محاكاة الحياة عن كثب، فقد يخلق ذلك ثروة من الاحتمالات في كل شيء من التصنيع إلى الطب.

وبينما تركز بعض الجهود الهندسية على إعادة تصميم المخططات نفسها، يبحث البعض الآخر عن طرق لتقليل الخلايا الموجودة إلى قصاصات يمكن إعادة بنائها بعد ذلك إلى شيء جديد نسبيا.

ولإجراء هذا العمل الفذ الأخير في الهندسة الحيوية، استخدم الباحثون مستعمرتين بكتيريتين - Escherichia coli وPseudomonas aeruginosa.

وتم خلط هاتين البكتريتين مع قطرات صغيرة فارغة في سائل لزج. 

ثم قام العلماء بفتح أغشية البكتيريا عن طريق غسل المستعمرات في الليزوزيم (إنزيم) والميليتين (عديد الببتيد الذي يأتي من سم نحل العسل).

وسربت البكتيريا محتوياتها، والتي تم التقاطها بواسطة القطرات لإنشاء خلايا أولية مغلفة بالغشاء.

وأظهر العلماء بعد ذلك أن الخلايا كانت قادرة على معالجة معقدة، مثل إنتاج جزيء تخزين الطاقة ATP من خلال تحلل السكر، ونسخ الجينات وترجمتها.

ويقول المعد الأول، الكيميائي Can Xu: "يوفر نهجنا لتجميع المواد الحية فرصة للبناء التصاعدي لتركيبات الخلايا الحية/الاصطناعية التكافلية.

وعلى سبيل المثال، باستخدام البكتيريا المهندسة، يجب أن يكون من الممكن تصنيع وحدات معقدة للتطوير في المجالات التشخيصية والعلاجية للبيولوجيا التركيبية وكذلك في التصنيع الحيوي والتكنولوجيا الحيوية بشكل عام.

وفي المستقبل، يمكن استخدام هذا النوع من تكنولوجيا الخلايا الاصطناعية لتحسين إنتاج الإيثانول للوقود الحيوي ومعالجة الأغذية.

وبالاقتران مع المعرفة المستندة إلى نماذج متقدمة من علم الأحياء الأساسي، يمكن مزج بعض الهياكل ومطابقتها مع إعادة تصميم البعض الآخر تماما لهندسة أنظمة جديدة بالكامل.

ويمكن برمجة الخلايا الاصطناعية على التمثيل الضوئي مثل البكتيريا الأرجواني، أو توليد الطاقة من المواد الكيميائية تماما مثل البكتيريا التي تقلل الكبريتات.

ويقول الباحثون: "نتوقع أن تكون المنهجية مستجيبة لمستويات عالية من قابلية البرمجة".

ونشرت هذه الورقة في مجلة Nature.

 ساينس ألرت

TikTok يحصل على ميزة قد تنال إعجاب ملايين المستخدمين
تحفة يابانية جديدة تظهر في عالم سيارات الكروس أوفر
متصفح Chrome الشهير يحصل على ميزة جديدة
غوغل تدخل المنافسة مع سامسونغ وهواوي في عالم الهواتف القابلة للطي
شبكة "VK" الروسية تطلق تطبيقاً يهم الملايين من مستخدميها
ساعة ذكية بأسعار منافسة تكتسح الأسواق العالمية
"بيض الطيور" تحمي طياري المروحيات الروس من صواريخ "أرض - جو"
تنبيه من "واتس آب": تطبيقنا سيُحظر من هذه الهواتف قريبا
رينو تزيح الستار عن سيارة "عالم المستقبل"!
حلول لمساعدتك في تقليص استخدام الهاتف الذكي!
كيفية استعادة رسائل "فيسبوك" المحذوفة بحيل بسيطة تستغرق ثواني
بريطانيا تطور جيلا جديدا من الغواصات النووية لجيشها
الصين تختبر منطادا يحلق إلى مستويات قياسية
Realme تطلق هاتف أندرويد بميزات وقدرات شحن فائقة
كيف تستعيد رسائل "فيسبوك" المحذوفة بحيل بسيطة تستغرق ثواني