Synthetische cel deelt zich en kopieert zijn DNA

Een team onder leiding van Kate Adamala aan de Universiteit van Minnesota bouwde kleine vetbelletjes, ook wel liposomen (vesikels van vetmoleculen) genoemd, gevuld met ringvormig DNA. Die kunstmatige cellen kunnen zichzelf delen en hun genetische informatie doorgeven aan nieuwe generaties. Na vijf generaties bevatte nog dertig procent van de belletjes het originele DNA.

Wat de cel kan en wat niet

De synthetische cellen zijn volledig chemisch gedefinieerd: er zitten geen onbekende componenten in. Dat maakt ze fundamenteel anders dan alle bekende biologische cellen, maar ook uniek bruikbaar als onderzoeksinstrument. De onderzoekers benadrukkten dat de systemen wel gevoed moeten worden met een specifiek enzym en dat het voer zelf verpakt moet zijn in andere liposomen. Ze zijn dus niet volledig zelfvoorzienend.

De vraag of deze structuren als ‘levend’ beschouwd kunnen worden, roept in de wetenschappelijke gemeenschap debat op. Ze vertonen cel-achtige eigenschappen, maar zijn niet identiek aan cellen in de natuur. De makers hebben bewust gekozen voor een open benadering: ze richtten een publiek belangen-bedrijf op om de technologie beschikbaar te stellen aan andere onderzoekers.

Relevantie voor geneeskunde en verouderingsonderzoek

De synthese van functionele cel-achtige systemen opent perspectieven voor geneesmiddelenafgifte, het testen van biologische processen en het begrijpen van hoe het leven ooit is ontstaan. Voor verouderingsonderzoek is de mogelijkheid interessant om cel-processen in een volledig gecontroleerde omgeving te bestuderen. Zo kunnen onderzoekers testen hoe specifieke moleculaire mechanismen bijdragen aan celdeling, DNA-kopieerfouten of veroudering, zonder de ruis van een volledig biologisch systeem.

Het is een vroeg stadium van onderzoek. Maar de combinatie van zelf-replicatie en een volledig gedefinieerde chemische samenstelling maakt deze aanpak uniek in de synthetische biologie.

Lees het originele artikel