“生命炼金术”重要一步：人类首次成功构建可生长和分裂的细胞 SpudCell

IT之家 7 月 4 日消息，纽约时报于 7 月 1 日发布博文，报道称来自明尼苏达大学的科研团队朝着“将化学物质转化为生命的炼金术”愿景迈出重要一步，发布人造合成细胞 SpudCell 研究成果。该团队由 Kate Adamala  带领，构建出一种可生长、复制 DNA（脱氧核糖核酸）并分裂的合成细胞 SpudCell，是首个由非细胞材料从零构建、并验证基本细胞分裂循环的人工细胞。SpudCell 由 36 种纯化酶、9 个 DNA 分子上的 9 万碱基对基因组以及脂质膜组成，可在多代中完成增殖、基因组复制与分裂。团队将多种优化后的成分装入带脂质双层的 liposome（脂质体）中，并采用 2018 年研究报告的 DNA 复制系统，作为亲代 DNA 复制并传递给子代的基础机制。为支持蛋白质合成，团队使用了 PURE system（无细胞蛋白质合成系统）试剂体系，其中含有转录和翻译所需蛋白质、核糖体等生物分子。团队随后加入可生成分子标签的基因，让人工细胞能与提供脂质、核糖体、酶和小分子的“喂养脂质体”融合，从外部摄取生长所需营养。在摄食机制上，SpudCell 可通过表面通道吸收小分子。研究人员还加入装载蛋白质及其他大分子的微小泡体，这些分子无法直接穿过通道，细胞需通过碰撞并与泡体融合，获取内部物质作为营养。随着摄食持续，细胞体积增加，并在数小时内达到可分裂状态。在分裂机制上，团队向培养体系加入一种特殊蛋白质，该蛋白吸附在细胞表面后，迫使膜向内弯曲，最终将单个细胞分成 2 个新细胞。研究团队还测试了其初步演化能力。团队构建一种突变体，使其与装有营养物的泡体结合得更紧，再与原始 SpudCell 按 50∶50 混合。两类细胞围绕食物竞争 5 代后，突变体数量超过原始细胞，显示其在食物竞争中占优。IT之家附上参考地址For the First Time, a Cell Built From Scratch Grows and DividesThis Cell Feeds, Grows and Reproduces. And It’s Manmade.