Bilim insanları, sentetik hücreler inşa ederek yaşamın mekanizmalarını daha iyi anlamayı amaçlayan basitleştirilmiş biyolojik sistemler tasarlıyorlar.

Bilimdeki en temel sorulardan biri cansız moleküllerin bir araya gelip canlı bir hücreyi nasıl oluşturabildiğidir. Groningen Üniversitesi’nde Biyokimya Profesörü olan Bert Poolman, yirmi yıldır bu sorunu çözmek için çalışıyor. Yaşamı yeniden inşa etmeye çalışarak anlamayı amaçlıyor; sentetik bir hücrenin bileşenleri olarak kullanılabilecek biyolojik sistemlerin basitleştirilmiş yapay versiyonlarını inşa ediyor.

Çalışmaları Nature Nanotechnology ve Nature Communications’da yayınlanan iki yeni makalede ayrıntılı olarak anlatılmıştır . İlk makalede, sentetik hücreler arasında bu reaksiyonun ürünlerinin enerji dönüşümü ve çapraz beslenmesi için bir sistem tanımlarken, ikinci makalede hücrelerde besinleri yoğunlaştırma ve dönüştürme için bir sistem tanımlamaktadır.

Sentetik Hücreler ve Enerji Dönüşümü

Altı Hollandalı araştırma enstitüsü, sentetik bir hücre için gereken elementleri inşa etmek üzere BaSyc ( Sentetik Hücre İnşası ) konsorsiyumunda iş birliği yapıyor . Poolman’ın grubu enerji dönüşümü üzerinde çalışıyor. Kopyalamayı hedeflediği gerçek hayattaki eşdeğerler, hücrenin “enerji fabrikaları” olan mitokondrilerdir. Bunlar, hücrelerin işlev görmesi için ihtiyaç duyduğu standart “yakıt” olan ATP’yi üretmek için ADP molekülünü kullanır. ATP tekrar ADP’ye dönüştürüldüğünde, enerji açığa çıkar ve diğer süreçleri yürütmek için kullanılır.

Yapay Enerji Fabrikaları

Poolman, “Mitokondrinin yüzlerce bileşeni yerine, enerji dönüşümü için sistemimiz sadece beşini kullanıyor,” diyor. “Onu mümkün olduğunca basitleştirmeye koyulduk.” Kulağa tuhaf gelebilir, çünkü evrim işlevsel sistemler üretme konusunda harika bir iş çıkarmıştır. Poolman, “Ancak evrim tek yönlü bir yoldur, mevcut bileşenler üzerine inşa edilir ve bu da sonucu genellikle çok karmaşık hale getirir,” diye açıklıyor. Öte yandan, yapay bir kopya, belirli bir sonucu göz önünde bulundurarak tasarlanabilir.

Beş bileşen, ADP’yi ve çevredeki sıvıdan amino 
asit arginini emebilen küçük hücre benzeri kesecikler olan veziküllerin içine yerleştirildi. Arginin “yakılır” (deamine edilir) ve böylece vezikülden salgılanan ATP’yi üretmek için enerji sağlar. “Elbette, basitleştirmenin bir bedeli var: enerji kaynağı olarak yalnızca arginini kullanabilirken, hücreler 
amino asitler , yağlar ve şekerler gibi her türlü farklı molekülü kullanır.”

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.