Araştırma, ABD'deki Minnesota Üniversitesi bünyesinde sentetik biyolog Kate Adamala liderliğindeki ekip tarafından yürütüldü. SpudCell, doğal bir hücrenin değiştirilmiş versiyonu değil; yağ bazlı bir zar, laboratuvarda üretilmiş DNA ve çeşitli biyokimyasal bileşenlerin bir araya getirilmesiyle tamamen sıfırdan inşa edildi.
Tam hücre döngüsüne sahip ilk sentetik hücre
Araştırmacılara göre SpudCell besin alabiliyor, büyüyebiliyor, genetik materyalini çoğaltabiliyor ve iki yeni hücreye bölünebiliyor. Bu özellikler, canlı organizmaların en temel yaşam döngüsünü oluşturuyor. Ekip, bunun “tam hücre döngüsüne sahip ilk sentetik hücre” olduğunu belirtiyor.
Sistem, DNA'nın RNA'ya dönüştürülmesini ve protein üretimini sağlayan ribozomlar ile çeşitli biyolojik molekülleri içeren PURE adlı sentetik biyoloji platformunu temel alıyor. Hücre, yüzeyindeki özel moleküler etiketler sayesinde büyümesi için gerekli enzim ve besinleri taşıyan "besleyici vezikülleri" kendine çekebiliyor. Başka bir etiket grubu ise dışarıdan streptavidin eklenmesiyle bölünme sürecini başlatıyor.
Gerçek anlamda canlı bir hücre değil
Ancak bilim insanları SpudCell'in henüz gerçek anlamda canlı olmadığının altını çiziyor. Hücre hala dışarıdan sağlanan ribozomlar ve çeşitli biyolojik bileşenlere ihtiyaç duyuyor, ayrıca uzun nesiller boyunca bağımsız şekilde çoğalıp evrimleşemiyor. Beş bölünme döngüsünün ardından yavru hücrelerin yalnızca yaklaşık yüzde 30'u eksiksiz genomunu koruyabiliyor. Bu nedenle araştırmacılar, çalışmayı “yaşam yaratmak” yerine yaşamın temel mekanizmalarını yeniden oluşturma girişimi olarak tanımlıyor.
Araştırmacılar, bazı SpudCell'lere daha fazla yüzey etiketi üretebilmelerini sağlayan bir mutasyon ekleyerek ilginç bir deney de gerçekleştirdi. Bu mutasyona sahip hücreler daha fazla besin toplayarak daha hızlı büyüdü ve birkaç nesil boyunca diğer hücrelere üstünlük sağladı. Ancak uzmanlar, mutasyonun yapay olarak eklenmesi ve bölünmenin insan müdahalesiyle gerçekleşmesi nedeniyle bunun gerçek anlamda evrim olarak değerlendirilemeyeceğini vurguluyor.
Uzmanlar, bu başarının yaşamın kökenlerini anlamaya yardımcı olabileceğini ve gelecekte ilaç üretimi, biyoteknoloji, sürdürülebilir malzeme geliştirme ve hatta karbon emisyonlarını azaltabilecek biyolojik fabrikaların önünü açabileceğini düşünüyor.
SpudCell henüz laboratuvar ortamına bağımlı olsa da, araştırmacılar bunun “kimyadan yaşama giden yolun” anlaşılması açısından çığır açıcı bir dönüm noktası olduğunu belirtiyor.
