Ученые стран Азии намерены разработать первую искусственную клетку в течение десяти лет
Ученые из шести стран Азии запустили проект SynCell Asia по созданию искусственной клетки из неживых молекул. Если эксперимент удастся, к 2035 году может быть создана первая полностью синтетическая живая система.
Международная инициатива SynCell Asia объединяет ученых из Китая, Японии, Южной Кореи, Сингапура, Таиланда и Малайзии для создания синтетической клетки из неживых молекул. Это первый столь масштабный скоординированный проект в регионе, нацеленный на построение искусственной одноклеточной биологической системы с нуля, сообщает Phys.
Исследователи планируют собрать клетку, используя фосфолипиды, белки, ДНК и другие биомакромолекулы. В случае успеха проект может не только приблизить понимание природы жизни, но и открыть путь к программируемым клеткам для биомедицины и биопроизводства.
Создание живой клетки из неживых компонентов считается одной из самых сложных задач современной биологии. Несмотря на успехи в США и Европе - от искусственных мембран до минимальных геномов, - объединить все элементы в полностью автономную, самовоспроизводящуюся систему пока не удавалось. SynCell Asia предлагает системный и стандартизированный подход к этой проблеме.
В рамках программы выделены четыре ключевые цели: обеспечение метаболической непрерывности, автономного синтеза белков внутри клетки, модульной архитектуры биосистем и точной пространственно-временной координации всех процессов - от деления до синтеза энергии.
Для ускорения исследований создаются стандартизированные «клеточные шасси» и реагенты, которые будут распределяться между лабораториями-участниками. Все эксперименты будут проходить цикл "дизайн - сборка - тестирование - обучение", а полученные данные - от генома до метаболома - будут использоваться для обучения моделей искусственного интеллекта.
Программа рассчитана на 10 лет и разделена на два этапа. На первом этапе (ProtoCell, 1–5 лет) ученые должны создать стабильную липидную везикулу с минимальным геномом более чем из 200 генов, где до 90% белков синтезируются внутри системы. Также будет разработан цифровой двойник клетки для моделирования процессов деления.
На втором этапе (AutoCell, 6–10 лет) цель усложняется: клетка должна самостоятельно воспроизводить рибосомы, проходить многократные циклы роста и деления, адаптироваться к отбору и формировать сообщества с разделением функций.
К 2035 году человечество может получить не просто модель, а полноценную искусственную клетку, способную к эволюции. Это может радикально изменить биотехнологии так же, как программируемые компьютеры изменили мир вычислений, - отмечают исследователи.
Как отмечает портал, проект опирается на сильные стороны стран-участниц: роботизированную автоматизацию Японии, геномное редактирование Китая, биоинформатику Южной Кореи и Сингапура, а также компетенции Таиланда и Малайзии в биопроизводстве.
Совместная инфраструктура и открытые стандарты делают SynCell Asia одной из самых амбициозных научных коллабораций десятилетия, - отмечают авторы материала.