การบุกเบิกการวิจัยโดยใช้แบคทีเรียช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ก้าวเข้าใกล้การสร้างเซลล์เทียมที่มีการทำงานเหมือนจริง

นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ประโยชน์จากศักยภาพของแบคทีเรียเพื่อช่วยสร้างเซลล์สังเคราะห์ขั้นสูงที่เลียนแบบการทำงานในชีวิตจริง งานวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัยบริสตอลและเผยแพร่ในวันนี้ในวารสาร Natureทำให้มีความก้าวหน้าที่สำคัญในการปรับใช้เซลล์สังเคราะห์หรือที่เรียกว่าโปรโตเซลล์ เพื่อแสดงถึงองค์ประกอบ โครงสร้าง และหน้าที่ของเซลล์ที่มีชีวิตได้อย่างแม่นยำมากขึ้น

การสร้างการทำงานที่เหมือนจริงในโปรโตเซลล์เป็นความท้าทายระดับโลกที่ครอบคลุมหลายสาขา ตั้งแต่ชีววิทยาสังเคราะห์จากล่างขึ้นบนและวิศวกรรมชีวภาพ ไปจนถึงการวิจัยต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิต ความพยายามก่อนหน้านี้ในการสร้างแบบจำลองโปรโตเซลล์โดยใช้ไมโครแคปซูลล้มเหลว ดังนั้นทีมนักวิจัยจึงหันมาใช้แบคทีเรียเพื่อสร้างเซลล์สังเคราะห์ที่ซับซ้อนโดยใช้กระบวนการประกอบวัสดุที่มีชีวิต ศาสตราจารย์ Stephen Mann จาก University of Bristol's School of Chemistry และ Max Planck Bristol Center for Minimal Biology ร่วมกับเพื่อนร่วมงาน Drs Can Xu, Nicolas Martin (ปัจจุบันอยู่ที่ University of Bordeaux) และ Mei Li จาก Bristol Center for Protolife Research ได้แสดงให้เห็นถึง วิธีการสร้างโปรโตเซลล์ที่มีความซับซ้อนสูงโดยใช้ไมโครหยดที่มีความหนืดซึ่งเต็มไปด้วยแบคทีเรียที่มีชีวิตเป็นพื้นที่สร้างด้วยกล้องจุลทรรศน์ ในขั้นตอนแรก แบคทีเรีย ทีมงานได้นำหยดเปล่าไปสัมผัสกับแบคทีเรียสองชนิด ประชากรกลุ่มหนึ่งถูกจับโดยธรรมชาติภายในหยด ในขณะที่อีกกลุ่มหนึ่งถูกขังอยู่ที่พื้นผิวของหยด จากนั้นแบคทีเรียทั้งสองชนิดจะถูกทำลายเพื่อให้ส่วนประกอบของเซลล์ที่ปล่อยออกมายังคงติดอยู่ภายในหรือบนพื้นผิวของหยดเพื่อผลิตโปรโตเซลล์แบคทีเรียที่เคลือบด้วยเมมเบรนซึ่งมีโมเลกุลทางชีวภาพ ชิ้นส่วน และเครื่องจักรหลายพันตัว นักวิจัยค้นพบว่าโปรโตเซลล์สามารถผลิตโมเลกุลที่อุดมด้วยพลังงาน (ATP) ผ่านทางไกลโคไลซิสและสังเคราะห์ RNA และโปรตีนโดยการแสดงออกของยีนในหลอดทดลอง ซึ่งบ่งชี้ว่าส่วนประกอบของแบคทีเรียที่สืบทอดมานั้นยังคงทำงานอยู่ในเซลล์สังเคราะห์