Nguồn: Viện Dị ứng và Bệnh Truyền nhiễm Quốc gia / Bapt
Các nhà khoa học tại Đại học Groningen lần đầu tiên đã tạo ra các mô-đun chuyển đổi năng lượng và xử lý chất dinh dưỡng để tạo ra các tế bào tổng hợp. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Công nghệ nano tự nhiên và Thiên nhiên Truyền thông.
Các chuyên gia đã phát triển các hệ thống nhân tạo đơn giản mô phỏng hoạt động của ty thể, các bào quan chịu trách nhiệm sản xuất năng lượng trong tế bào. Các hệ thống này sử dụng ATP (adenosine triphosphate) để thúc đẩy các quá trình quan trọng của tế bào như tổng hợp protein và phân chia tế bào.
Để hoàn thành nhiệm vụ này, các nhà khoa học chỉ sử dụng năm thành phần được tích hợp vào các túi nhỏ – túi tế bào. Các túi hấp thụ axit amin arginine từ môi trường, khử amin và sử dụng phản ứng này để tạo ra ATP. ATP thu được sau đó được tiết ra và có thể được sử dụng bởi một túi khác cho các quá trình tiêu tốn nhiều năng lượng, hoàn thành chu trình tái chế năng lượng.
Ngoài việc sản xuất năng lượng, nhóm nghiên cứu còn phát triển hệ thống lưu trữ chất dinh dưỡng. Họ đã tạo ra một túi sử dụng điện thế để vận chuyển các proton tích điện dương bên trong, kích hoạt các chất vận chuyển mang phân tử đường. Điều này bắt chước các quá trình tự nhiên xảy ra trong tế bào sống và cho thấy cách kiểm soát quá trình trao đổi chất bằng cách sử dụng số lượng thành phần tối thiểu.
Các nhà nghiên cứu cũng bổ sung thêm ba loại enzym giúp xử lý đường và sản xuất coenzym NADH, chất này rất quan trọng đối với các quá trình của tế bào. Khám phá này chứng tỏ khả năng mở rộng các hệ thống tổng hợp và áp dụng chúng để thực hiện các chức năng phức tạp hơn.
Giai đoạn công việc tiếp theo sẽ là sự tích hợp hệ thống sản xuất năng lượng trao đổi chất với hệ thống phân chia tế bào tổng hợp. Dự án này sẽ tiếp tục với chương trình EVOLF, nhằm mục đích khám phá cách các yếu tố không sống có thể kết hợp để tạo thành tế bào sống.
