МОСКВА, 21 октября. /ТАСС/. Европейские молекулярные биологи создали рукотворный аналог митохондрий, главных клеточных «энергостанций», способных извлекать энергию из питательных веществ и использовать ее для производства молекул клеточной энерговалюты АТФ. Об этом сообщила пресс-служба нидерландского Гронингенского университета.
«Наша задача состояла в создании максимально просто устроенного аналога митохондрий. В природных органеллах данного типа содержится несколько сотен различных компонентов, тогда как наша система преобразования энергии состоит из всего пяти подобных блоков. В отличие от эволюции, нам не пришлось работать с уже существующими компонентами, что часто ведет к чрезмерному усложнению порожденных ей систем», — пояснил профессор Гронингенского университета Берт Пулман, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Профессор Пулман и его коллеги совершили это открытие в рамках исследовательской программы BaSyC — инициативы, направленной на создание полностью синтетического аналога живых клеток. В рамках этого проекта, запущенного в сентябре 2017 года, сотни ученых по всему миру работают над созданием рукотворных аналогов всех ключевых компонентов природных живых клеток, и их объединением в жизнеспособные синтетические организмы.
Европейским исследователям удалось создать рукотворный аналог митохондрий, одной из самых сложных и при этом важных клеточных систем. Они представляют собой обособленные структуры (органеллы), которые поглощают кислород и питательные вещества и заставляют их вступать в реакции, которые превращают аденозиндифосфат (АДФ) в аденозинтрифосфат (АТФ), насыщенную энергией молекулу, используемую для ускорения всех реакций в живых клетках.
Биологи обнаружили, что ключевые функции этих клеточных «энергостанций» можно воспроизвести, используя набор из двух типов микропузырьков, окруженных жировым аналогом клеточной мембраны. Один из них поглощает молекулы АДФ и аминокислоты аргинина из окружающей среды при помощи фермента AAC, окисляет кислоту при помощи четырех белков из семейства Arc и использует полученную энергию для производства молекул АТФ и их выделения в окружающую среду.
Второй тип микропузырьков, в свою очередь, способен захватывать молекулы АТФ, использовать их для ускорения химических реакций внутри его пределов, и затем выделять отработанные молекулы «энерговалюты» назад во внешнюю среду. Там их поглощает первый тип пузырьков, что замыкает метаболический цикл и позволяет искусственным клеткам снабжать себя энергией для ускорения всех химических процессов внутри их пределов, подытожили ученые.