Μπορείτε να δημιουργήσετε ένα κελί συνδυάζοντας μόρια στο εργαστήριο Γιατί ή γιατί όχι;
Γιατί δεν μπορούμε απλώς να συνδυάσουμε μόρια:
* πολυπλοκότητα της ζωής: Ένα κελί είναι η θεμελιώδης μονάδα ζωής και είναι απίστευτα περίπλοκο. Δεν είναι απλώς μια τσάντα μορίων. Είναι ένα εξαιρετικά οργανωμένο σύστημα με περίπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ χιλιάδων διαφορετικών μορίων. Αυτά τα μόρια συνεργάζονται με συγκεκριμένους τρόπους για την εκτέλεση βασικών λειτουργιών όπως ο μεταβολισμός, η αντιγραφή και η σύνθεση πρωτεϊνών.
* Η αυτοσυναρμολόγηση είναι περιορισμένη: Ενώ ορισμένες δομές στα κύτταρα μπορούν να αυτο-συναρμολογούνται (όπως οι λιπιδικές διπλοστοιβάδες που σχηματίζουν κυτταρικές μεμβράνες), η συνολική οργάνωση και η πολυπλοκότητα ενός ζωντανού κυττάρου απαιτεί κάτι περισσότερο από τα σωστά συστατικά. Πρέπει να κατανοήσουμε και να αναπαράγουμε τις δυναμικές διεργασίες που διέπουν τη λειτουργία των κυττάρων.
* Πληροφορίες και έλεγχος: Τα κύτταρα περιέχουν DNA, το σχέδιο για τη ζωή, το οποίο κατευθύνει τη σύνθεση πρωτεϊνών και άλλων βασικών μορίων. Δεν έχουμε καταλάβει πώς να δημιουργήσουμε τεχνητό DNA που μπορεί να λειτουργήσει μέσα σε ένα κύτταρο και να διατηρήσει την ακεραιότητά του.
* Δυναμικές αλληλεπιδράσεις: Τα κύτταρα μεταβάλλονται συνεχώς, ανταποκρίνονται στο περιβάλλον τους και αλληλεπιδρούν με άλλα κύτταρα. Η δημιουργία ενός κυττάρου σε ένα εργαστήριο θα απαιτούσε τη μίμηση αυτών των δυναμικών διαδικασιών, κάτι που είναι απίστευτα προκλητικό.
Τρέχουσες ερευνητικές προσπάθειες:
* Συνθετική βιολογία: Οι επιστήμονες σημειώνουν πρόοδο στο σχεδιασμό και την οικοδόμηση τεχνητών βιολογικών συστημάτων. Ωστόσο, η δημιουργία ενός πλήρως λειτουργικού, αυτοαναπληροφοριακού κυττάρου από το μηδέν παραμένει ένας μακρινός στόχος.
* Κυτταρική μηχανική: Η έρευνα στοχεύει στην τροποποίηση των υφιστάμενων κυττάρων για την επίτευξη συγκεκριμένων στόχων, όπως η παραγωγή νέων φαρμάκων ή θεραπειών. Αυτή είναι μια πιο εφικτή προσέγγιση από την οικοδόμηση ενός κυττάρου από το μηδέν.
Συμπερασματικά:
Ενώ δεν μπορούμε ακόμα να δημιουργήσουμε ένα κελί από το μηδέν, η πολυπλοκότητα και η πολυπλοκότητα της ζωής συνεχώς ξετυλίγονται. Καθώς η κατανόησή μας αυξάνεται, η πιθανότητα δημιουργίας συνθετικών κυττάρων μπορεί να γίνει πραγματικότητα στο μέλλον.
