Искусственные клетки, собранные из безжизненных химических компонентов, были созданы для поглощения питательных веществ, роста, разделения на две части и даже потомства. Это первый случай создания всего жизненного цикла клетки с нуля с использованием ДНК, белков, рибосом и компонентов клеточной мембраны, вместо модификации существующих клеток. Некоторые сравнивали это достижение с первым полётом братьев Райт в 1903 году, предполагая, что оно может ознаменовать новую эру синтетической биологии.

Исследовательская группа из Университета Миннесоты публично опубликовала свои результаты в интернете 1 июля (по местному времени), назвав искусственную клетку «SpudCell». Название происходит от его сходства с картофелем («spud»), из-за неровного, комковатого вида. Статья пока не прошла рецензирование и не была официально опубликована в академическом журнале. *Science* сообщил, что статья была отправлена в международный журнал *Cell*, но отклонена, при этом один из рецензентов отметил, что SpudCell может не считаться биологией.

**Как он был построен**

Команда смешала ДНК, рибососомы и белки в растворе и добавила жировые компоненты. Жиры сами собирались в сферические мембраны, инкапсулируя внутри ДНК и рибосомы. Рибосомы затем производили белки на основе генетической информации ДНК. Исследователи предоставили пакеты с питательными веществами с белками и рибосомами. SpudCells слились с этими пакетами, поглощая их содержимое и увеличиваясь в размерах. Достигнув определённого размера, они разделялись на две части. Новые клетки повторяли этот цикл роста и деления на протяжении нескольких поколений.

Также наблюдалась конкуренция за питательные вещества. Команда создала вариант SpudCell, который лучше привязывался к пакетам питательных веществ и смешивал его равномерно со стандартным типом. Вариант обеспечивал больше питательных веществ, вырос и давал больше потомства. Это отражало естественный отбор, при котором преимущественные признаки приводят к большему репродуктивному успеху. После пяти поколений доля варианта выросла с 50% до примерно 60%. Однако эта мутация была искусственно вызвана исследователями, а не спонтанно.

**Всё ещё «неполная форма жизни»**

Команда предупредила не называть SpudCell «живым». Хотя она обладает ключевыми клеточными функциями, не может самостоятельно производить рибосомы. Исследователям приходилось постоянно снабжать рибосомы и ферменты, выделенные из *E. coli*, через пакеты питательных веществ. Ещё одним ограничением является неспособность равномерно распределять генетическую информацию потомству. После пяти делений только около 30% клеток унаследовали полный геном.

Предыдущие исследования искусственных клеток включают создание синтетической клетки Институтом Крейга Вентера в 2010 году путём введения химически синтезированной ДНК в натуральную бактериальную клетку. В 2016 году они разработали минимальную клетку с геномом, уменьшенным с 900 до 473 единиц. Эти подходы, называемые «сверху вниз», предполагают удаление ненужных компонентов из естественных клеток.

В отличие от этого, SpudCell — это сборка «снизу вверх», объединяющая ДНК, рибосомы, белки и компоненты мембраны с нуля. Команда подчеркнула, что это первый случай, когда такая синтетическая клетка продемонстрировала полный жизненный цикл — поглощение питательных веществ, рост, репликацию и деление ДНК.

Джон Гласс, учёный из Института Крейга Вентера, рассказал *The New York Times*: «Никто не освоил конструкцию ячейки с таким количеством функций. Интеграция всех этих функций поражает.»

**Открытый исходный код вместо патентов**

Ведущий исследователь Кейт Адамала из Университета Миннесоты решила не патентовать SpudCell. Вместо этого она планирует поделиться этой технологией через некоммерческую исследовательскую организацию, основанную совместно со Дрю Энди из Стэнфордского университета. Цель — ускорить глобальное сотрудничество в области разработки искусственных клеток.

Если SpudCell эволюционирует и будет размножаться самостоятельно без внешней поддержки, он может стать инструментом для выявления минимальных генетических и химических потребностей для жизни. Возможные применения включают производство трудносинтезируемых фармацевтических препаратов, новых материалов или работу в роли «микроскопических фабрик» для поглощения углекислого газа в атмосфере.

Дрю Энди сравнил это достижение с «Wright Flyer* братьев Райт 1903 года, который летал 12 секунд, но стал началом авиационной эпохи. Хотя SpudCell всё ещё незавершён, он может стать началом исследований искусственной жизни.