Vědci úspěšně vytvořili živé buňky z mrtvých bakterií transplantací zcela syntetického genomu. Tento průlom by mohl urychlit pokrok v oblasti syntetické biologie. Tento úspěch demonstruje novou výkonnou metodu pro technické organismy k provádění specifických úkolů, od udržitelné výroby paliv až po farmaceutickou výrobu.
Problém se syntetickým životem
Syntetická biologie si klade za cíl navrhovat a vytvářet biologické systémy s novými funkcemi. V roce 2010 vědci vytvořili první syntetickou buňku vložením syntetizovaného genomu do živé bakterie. Ukázalo se však, že testování, zda buňka funguje pouze pod kontrolou syntetického genomu, je náročné: bakterie snadno absorbují vnější DNA a stírají hranice mezi přirozenými a uměle vytvořenými vlastnostmi. Tento proces se nazývá horizontální přenos genů a dělá věci obtížnějšími.
Nový přístup: Nejprve zabijte a poté obnovte
Aby se tomuto problému vyhnuli, učinili vědci z Institutu J. Craiga Ventera (JCVI) radikální krok: Nejprve zabili hostitelskou bakterii. Pomocí mitomycinu C, chemoterapeutického léku poškozujícího DNA, učinili buňky Mycoplasma capricolum neschopnými reprodukce, čímž je účinně učinili „funkčně mrtvými“. Tým poté transplantoval syntetický genom z Mycoplasma mycoides do těchto neživých buněk. Výsledek? Některé buňky ožily, rostly a dělily se, což potvrdilo, že jsou nyní zcela ovládány syntetickou DNA.
Co to znamená?
Tyto “zombie buňky” jsou prvními živými organismy vytvořenými z neživých složek. Jak vysvětluje John Glass z JCVI: “Vezmeme buňku bez genomu a ta je funkčně mrtvá. Ale přidáním nového genomu je tato buňka vzkříšena.” Důsledky přesahují technický úspěch: tato metoda zpochybňuje naše chápání hranice mezi životem a neživotem. Kate Adamala z University of Minnesota poznamenává, že tradiční znaky života – metabolismus a replikace – jsou v těchto buňkách minimalizovány, což vyvolává otázku, co vlastně definuje „živý“.
Budoucnost syntetických organismů
Metoda je v současné době omezena na bakterie Mycoplasma, ale vědci se domnívají, že tento důkaz konceptu se vztahuje na složitější organismy, včetně kvasinek a E. coli. To by mohlo urychlit vývoj „minichemických továren“ určených k výrobě léků nebo čištění kontaminovaného prostředí. Schopnost spolehlivě dodávat velké množství syntetické DNA odstraňuje hlavní překážku v této oblasti.
Ačkoli existují obavy z biologického zadržování (použité druhy Mycoplasma jsou patogeny koz a skotu), výzkumníci zdůrazňují, že stávající laboratorní protokoly minimalizují riziko náhodného úniku. Tato práce představuje zásadní pokrok, který naznačuje, že biologie funguje na flexibilnější hranici mezi životem a smrtí, než se dříve myslelo.
Vytváření „zombie buněk“ není jen vědecká kuriozita; je to krok k předvídatelnějšímu, kontrolovanému syntetickému životu a pohled na potenciál uměle vytvořených organismů řešit problémy reálného světa.
