Wissenschaftler verfolgen diese Alchemie seit Jahren. Verwandeln Sie Chemikalien in Leben. Endlich sind sie nah dran.
Ein Team der University of Minnesota veröffentlichte am Mittwoch eine Nachricht. Sie stellten einfache Zellen her. Sie füttern. Sie wachsen. Sie vermehren sich. Sie konkurrieren sogar um Reste. Vielleicht nicht ganz lebendig, aber es sieht ihm verdammt ähnlich.
Kate Adamala führte den Angriff an. Sie ist eine synthetische Biologin, die Vorsicht dem Hype vorzieht. Das Leben ist nicht binär. Es ist ein Spektrum. Daher zögert sie zu behaupten, dass diese Kleckse wirklich „lebendig“ seien. Es gibt keine Linie im Sand. Oder es gibt keine Zeile, die wir gerne annehmen.
„Das Leben ist nicht binär“, sagte sie. „Es gibt keine klare Linie.“
John Glass vom J. Craig Venter Institute war nicht beteiligt, aber er ist beeindruckt. Es ist blendend. Noch nie hat jemand so viele Funktionen in eine synthetisierte Zelle eingebaut.
Drew Endy von der Stanford-Universität sieht das anders. Er nennt es konstruiert, nicht geboren. Gebaut. Aber es tut, was Zellen tun.
SpudCell ist der Name. Benannt nach seinem Aussehen. Kartoffelförmig. Hässlich. Funktional.
Adamala hat es nicht patentiert. Warum einen Baustein einsperren? Sie und Endy wollen eine offene Gemeinschaft. Hunderte von Wissenschaftlern. Milliarden von Dollar im nächsten Jahrzehnt. Sie wollen SpudCells vollständig zum Leben erwecken. Und anpassungsfähig.
Roseanna Zia, Biologin an der Missouri University, glaubt, dass die Geschichte diesen Moment prägen wird. Das Papier ist erschienen, 190 Seiten mit Beweisen, und warten auf die Begutachtung durch Fachkollegen.
Warum sich die Mühe machen?
Natürliche Zellen sind chaotisch. Ein Gewirr aus Zehntausenden Genen und Millionen Schaltern. Wir verstehen nicht die Hälfte dessen, was DNA tut. Ein Gen, von dem angenommen wird, dass es das Sehvermögen steuert, könnte auch den Herzrhythmus steuern. Chaos.
Um das Problem zu beheben, vereinfachen Sie.
Craig Venter versuchte, nach unten zu gehen. Er zerlegte das Genom eines Mikroben auf 525 Gene. Dennoch blieb ein Drittel ein Rätsel. Auch nach zehn Jahren des Versuchs bleiben 56 Gene ein Rätsel.
Adamala ging hinauf.
Von unten. Zuerst leblose Moleküle. Kombinieren Sie sie. Hoffnung fürs Leben.
Es ist schwer. Andere bildeten ölige Blasen. Andere stecken die Gene in Blasen. Sie zusammenfügen? Meistens unmöglich.
Bisher.
Die Zellteilung ist hart. Echte Zellen verwenden Proteinringe. Sie verankern, spannen, kneifen. Proteine wirken wie Winden für die DNA.
Adamala versuchte es nachzuahmen. Fehlgeschlagen. Oder vielleicht hat sie aufgegeben. Stattdessen hat sie die Regel gebrochen.
Biophysiker wussten, dass Proteine auf Membranen eine Biegung verursachen. Der Druck baut sich auf. Membrankurven. Pop.
Ihre Blasen verfingen schwimmende Proteine. Genug gesammelt. Oberfläche nach innen gebogen. In zwei Teile geplatzt. Einfach.
Es hat ein Jahr gedauert, bis es richtig war.
„Aber wenn es einmal funktioniert, funktioniert es“, sagte sie.
Dann baute sie das Ganze.
Eine Brühe. Etwa hundert Proteinarten. Chemikalien für Reaktionen. Von einem Virus entlehnte Gene. Und E. coli. Nur 36 Gene. DNA kopieren. Machen Sie Grundlagen.
Mischen Sie die Suppe. Membranblöcke hinzufügen. Es bildeten sich spontan Blasen. Einige haben die Suppe gefangen. Perfekt.
Sie schwammen in Flaschen. Gespeist durch Kanäle auf ihrer Haut. Geschlürfte kleine Moleküle.
Manchmal kam das Essen in großen Blasen. Die Zellen stießen sie an. Verschmolzen. Die Nährstoffe gestohlen.
Es folgte Wachstum.
Fügen Sie ein spezielles Protein hinzu. Riegel an der Oberfläche. Kräfte biegen sich. Teilt. Zwei neue Zellen. Anbau. Füttern. Wiederholen.
Im Grunde ist es eine Evolution.
Sie haben Mutanten geschaffen. Diese Mutanten hafteten besser an Snack-Blasen. Grube 50/50-Mischung. Original vs. Mutant. Fünf Generationen.
Die Mutanten haben gewonnen.
Das ist die Erschütterung.
Wissenschaftler können nun synthetische Zellen gegeneinander ausspielen. Züchten Sie nach Eigenschaften. Schnell.
Aber es gibt Mängel. Große.
Die Zelle kann kein eigenes Ribosom bilden. Diese molekulare Fabrik stellt Proteine her. Ohne sie kommt das Leben zum Stillstand. SpudTrägt die Gene, um es aufzubauen. Tut es nicht. Teile machen kein Klicken.
Adamala fügt der Mischung vorgefertigte Ribosomen hinzu.
Es ist vorübergehend.
Nach fünf bis zehn Generationen werden die Ribosomen abgebaut. Hör auf zu arbeiten. Die Zelle bleibt stehen. Nicht tot. Einfach kaputt.
„Ich möchte nicht sagen, dass er stirbt“, sagte sie.
Endy hat es gesehen. War beeindruckt. Biotic gestartet. Eine gemeinnützige Organisation. Eine Open-Source-Community.
Sein Lebenswerk? In dieses hineingießen.
Ziel: SpudCell einfach herzustellen.
Adamala braucht einen Tag. Sie hat Gefrierschränke. Wissen. Rezepte unten. Biotic wird die Eintrittsbarriere beseitigen. Geben Sie Wissenschaftlern die Werkzeuge.
Sie wollen Zellen, die ihre eigenen Teile aufbauen. Für immer teilen.
„Es ist völlig machbar“, sagt Glass.
Treffen diesen September in Philadelphia. Sicherheit geht vor.
Denken Sie darüber nach. Unethischer Gebrauch? Biowaffen? Vielleicht.
Künftige Zellen könnten robust sein. Für den Krieg konstruiert? Oder Raketentreibstoffproduktion. Natürliche Zellen kommen mit einigen giftigen Chemikalien nicht in Berührung. Diese könnten.
Open Source hält es in Schach. Es ist besser, jetzt zu reden, als später zu reagieren.
Endy vergleicht SpudCell mit dem Wright Flyer. Diese schwache Maschine von 1903. Zwölf Sekunden Sendezeit.
Hat uns keine Boeing 737 gegeben.
Aber es begann das Zeitalter des Fliegens.
Wir fangen gerade erst an.
