Bisa dibilang prestasi terbesar dalam sejarah bioteknologi? Mungkin.
Ini disebut “SpudCell.”
Para pembuat konten menyebutnya sebagai kemajuan besar dalam biologi sintetik dan beberapa hal yang menarik perhatian.
Itu sebuah sel. Jenis.
Ia memiliki 36 gen yang memungkinkannya menyalin DNA.
Itu mereplikasi.
Namun gagal setelah sekitar lima divisi.
Masih lebih baik dari apa yang berhasil dilakukan tim lain sejauh ini.
Kate Adamala di Universitas Minnesota membangun benda ini.
Dia dan timnya baru saja menjadikan proyek tersebut open source.
Mengapa?
Karena mereka ingin orang lain mengembangkannya lebih jauh.
Untuk membuatnya terbagi tanpa batas.
Itulah tujuannya.
Apa itu SpudCell
Pikirkan bentuk kehidupan minimal.
Fungsi yang dipahami sepenuhnya.
Upaya sebelumnya menghilangkan gen dari bakteri yang ada.
Pada tahun 2016, jumlah bakteri berkurang dari 901 gen menjadi 473.
Adamala melakukannya secara terbalik.
Dia memulai dengan 36 gen saja.
Kebanyakan dari E. bakteri coli.
Beberapa dari virus fag yang memakan bakteri.
Satu dari protein fluoresen ubur-ubur agar sel-selnya terlihat di bawah mikroskop.
Jadi masih hidup?
Tidak.
Ini meniru sel hidup.
Ia mereplikasi gen dan membelah.
Dengan buruk.
Dibutuhkan bantuan besar-besaran dari luar agar dapat berfungsi pada tingkat yang belum sempurna.
Para peneliti bahkan menunjukkan bahwa hal itu bisa berevolusi.
Jika mereka memperkenalkan mutasi yang menguntungkan, kinerja sel akan lebih baik.
Namun mutasi itu harus dilakukan secara manual.
Tidak secara spontan.
Tidak pernah alami.
“Saya rasa saya akan puas menyebutnya hidup jika ia bereplikasi secara mandiri dan dapat melakukan evolusi Darwin.” — Adamala
Saat ini ia tidak melakukan keduanya dengan sendirinya.
Sel sintetis?
Itu tergantung pada definisi Anda.
Ya, itu dirakit di laboratorium.
Tidak, itu tidak dibuat dari awal.
Ia menggunakan bagian dari organisme yang ada.
Ini adalah versi E yang sangat disederhanakan. coli dengan bahan tambahan dari bakteri virus dan ubur-ubur.
Bagaimana mereka membangunnya
Tim merekayasa 36 gen menjadi tujuh potongan DNA melingkar.
Mereka menyalinnya.
Mereka menuangkan semuanya ke dalam larutan dengan bahan penyusun DNA, protein dan molekul lemak yang membentuk struktur seperti gelembung.
Beberapa gelembung menangkap ketujuh bagian DNA.
Voila.
Semacam itu.
Bagaimana ia tetap “hidup”
Sel tidak dapat membuat bendanya sendiri.
Jadi, dua gen mengkode protein yang membentuk pori-pori di membran.
Molekul kecil masuk melalui lubang ini.
Molekul besar terbungkus dalam gelembung kecil yang menyatu langsung dengan sel.
SpudCell pada dasarnya adalah parasit dengan desainnya sendiri.
Disediakan dengan semua bahan baku.
Tidak ada jalur produksi di dalam.
Proses pembagian yang berantakan
Inilah cara mereka membuat yang baru.
Mereka menambahkan protein dalam jumlah besar ke dalam larutan.
Protein ini mengikat pori-pori yang menonjol keluar dari membran.
Mereka saling berkerumun.
Ini mendorong membran sehingga membuatnya bengkok.
Sebagian dari tunas SpudCell lepas.
Gelembung terpisah terbentuk.
Sel anak mewarisi potongan DNA acak.
Biasanya mereka kekurangan gen yang lengkap.
Mengapa DNA terpecah
Anda mungkin berpikir menempatkan semua gen pada satu lingkaran DNA yang besar akan menyelesaikan masalah pewarisan.
Itu akan terjadi.
Namun bekerja dengan potongan DNA sebesar itu secara teknis merupakan hal yang sangat sulit saat ini.
Diakui Adamala, pada akhirnya genom tersebut akan berpindah menjadi satu bagian.
Untuk saat ini mereka harus hidup dengan fragmentasi.
Tebing lima generasi
Mengapa benda-benda ini berhenti membelah setelah lima putaran?
Tidak diketahui secara pasti.
Mengira? Ribosom.
SpudCell tidak dapat membuat ribosom sendiri.
Mereka harus diberi makan dari solusinya.
Akhirnya ribosom rusak.
Persediaan habis.
Sel mati.
Adamala mengatakan membuat sel membuat ribosomnya sendiri bisa mengatasi masalah ini.
Dia pikir itu akan terjadi segera.
Maka pembagian yang tidak terbatas mungkin akan terjadi juga.
Kenapa repot-repot?
Iklim.
Masyarakat.
Ketergantungan pada minyak.
“Kami ingin membuat petrokimia dengan biologi,” kata Adamala.
Obat-obatan pestisida plastik sebagian besar berasal dari gas minyak.
Seringkali beracun bagi sistem biologis normal.
Bakteri standar mati jika diproduksi.
Sel sintetis dapat dibangun untuk mentolerir racun.
Ganti kilang dengan laboratorium.
Apakah berbahaya
Bahkan tidak dekat.
Bayangkan monster Frankenstein yang terbaring di tempat tidur.
Diberi makan dengan sendok oleh para ilmuwan.
Ia tidak dapat bertahan hidup di luar larutan spesifik dalam gelas kimia.
Jangan mengamuk di sini.
Bakteri liar tetap menjadi ancaman nyata.
SpudCell diam saja dan menunggu untuk diberi makan.
