Kate Adamala 부교수는 바빴습니다. 그녀 미네소타 대학교 연구실에서 화학 물질을 받습니다. DNA, 막, 리보솜과 같은 죽고 분해된 생물학적 부분을 “합성” 세포로 결합하여 살아 있는지, 아니면 적어도 살아 있는 것처럼 행동하는지 확인합니다.
이번 여름, Adamala의 연구실은 획기적인 발전을 이루었습니다. 그들은 먹이를 주고, 성장하고, 분열할 수 있는 합성 세포를 만들었습니다. 그는 그것들을 SpudCells라고 부르기로 결정했고 언젠가 실험실에서 만들어진 완전한 세포가 가능하다는 것을 증명했다고 말했습니다.
Adamala의 꿈과 그와 같은 다른 합성 생물학자들의 꿈은 그러한 합성 세포에서 우리에게 필요한 모든 약, 재료 및 연료를 만드는 것입니다. Adamala는 석유화학제품에 끝없이 의존하는 대신 실험실에서 이러한 물질을 생산하도록 세포를 프로그래밍하여 보다 독립적이고 재생 가능한 에너지 미래를 만들 수 있다고 믿습니다.
Adamala는 다음과 같이 설명합니다. “저는 중서부에 살기 때문에 초원 풀이 많이 있습니다. 왜 그 초원 풀을 가져다가 플라스틱 장난감으로 발효시킬 수 없나요? 그것은 전적으로 가능합니다. 원자가 거기에 있습니다. 우리에게는 그렇게 할 의지와 능력이 있는 살아있는 유기체가 없습니다.” 합성세포 ~할 수 있었다 결국 그것은 유기체이다.
살아있는 세포는 도중에 많은 독성 폐기물을 생성하지 않고도 정확한 정확도로 원자를 이동할 수 있습니다. 유일한 문제는 자연적인 생물학적 세포는 통제하기가 매우 어렵다는 것입니다.
과학자들은 아직도 자연 세포가 어떻게 그 모든 일을 할 수 있는지 이해하지 못합니다. “나는 세포가 두렵습니다”라고 Adamala는 말합니다. “나는 우리가 복잡한 살아있는 세포를 이해할 수 없을 것이라고 믿습니다. 그래서 나의 접근 방식은 우리가 스스로 세포를 만들 수 있다고 생각합니다.”
을 위한 설명할 수 없는세 부분으로 구성된 Life from Scratch 시리즈에서 저는 합성 세포 생물학의 주요 목소리들과 이야기를 나눴습니다. 만드는 것부터 합성 DNA를 가진 세계 최초의 살아있는 세포 기술로부터 보증을 구축하기 위해 경쟁합니다. 세상을 죽일 수도 있다이 시리즈에서는 합성 세포 생물학의 잠재적 가능성과 무서운 위험을 탐구합니다.
다음은 Adamala와의 연구실의 큰 진전에 대한 대화에서 발췌한 내용이며, 길이와 명확성을 위해 편집되었습니다. 전체 팟캐스트와 전체 시리즈에 더 많은 내용이 있으니 들어보세요. 설명할 수 없는 다음을 포함하여 어디서나 팟캐스트를 받으세요. 애플 팟캐스트, 스포티파이등. 사이트에서 이 강연의 비디오 버전을 시청할 수도 있습니다. 넷플릭스.
이번 여름에 대중과 공유한 가장 큰 연구는 무엇입니까?
우리는 무생물과 화학 성분을 먹고, 번식하고, 분열할 수 있는 세포를 만들었습니다. 인간은 오랫동안 죽은 화학물질로 세포를 만들어왔지만, 그들 중 누구도 이러한 기본적인 생명 기능을 수행할 수 없었습니다. 합성 세포가 자신의 지시에 따라 성장하고 복제할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다.
이전에는 합성 세포를 만들고 거기에 무엇인가를 추가하여 자라라고 말할 수 있었지만 SpudCell은 그 안에 있는 단백질이 자라라고 지시하기 때문에 기분이 좋아서 성장합니다.
그러면 자라고, 먹고, 나눌 수 있습니다. 살아있나요?
나는 그들이 살아 있다고 생각하지 않습니다. 그것들은 우리가 생명체만이 할 수 있다고 생각하는 모든 기능을 수행하지만 그 중 어느 하나도 제대로 수행하지 않습니다.
필요한 거의 모든 빌딩 블록을 공급받아야 합니다. 생명은 생존하는 방법을 찾아야 하며, 우리가 만든 세포는 표면적으로는 생명의 기능을 수행하지만 거기에는 지속가능성이 없습니다. 조건이 완벽하지 않으면 그냥 멈춥니다.
간단한 질문이어야 할 것 같지만, 대화를 나누다 보니 그보다 조금 더 복잡할 수도 있다는 것을 깨달았습니다. 무엇이 무언가를 살아 있게 만드는가?
이것은 매우 좋은 질문이며, 제가 드릴 수 있는 가장 좋은 답변은 미국 대법원 판사인 포터 스튜어트(Potter Stewart)의 인용문이라고 생각합니다. 그는 “보면 안다”고 말했다. 이것은 과학적 정의는 아니지만 생명에 대한 좋은 과학적 정의는 없습니다.
NASA가 우주에서 생명체를 찾을 때 사용한 생명에 대한 정의가 있는데, 그 정의는 “다윈주의적 진화가 가능한 자기 복제 화학 시스템”이라고 말합니다.
그리고 NASA의 삶에 대한 정의에 따르면, 당신은 죽었고 나도 죽은 것입니다. 왜냐하면 나는 같은 말을 반복하지 않기 때문입니다. 남편이 반복해서 말해야 해요. 따라서 이것은 삶에 대한 정의가 매우 부정확하고 상황에 따라 다르다는 것을 보여줍니다.
우리가 직관적으로 살아 있다고 생각하는 모든 것을 포함하고, 우리가 살아 있지 않다고 동의하는 모든 것을 제외하는 삶에 대한 좋은 정의는 없습니다. 각 사람은 서로 다른 원칙에 따라 삶을 정의합니다.
이 세포를 SpudCell이라고 부르는 이유는 무엇입니까?
우리는 스푸트니크에 대해 이야기하고 싶었습니다. 그것은 최초의 인공위성이었고 정말 형편없는 위성이었습니다. 현대 위성이 하는 일과는 전혀 다르지만 기본적으로 우주 시대를 열었습니다.
그것은 사람들에게 무거운 체중을 없앨 수 있다는 것을 보여주었습니다. 위성을 궤도에 올리면 사람도 궤도에 올라갈 수 있습니다. 그리고 인간을 궤도에 올려놓으면 아마도 궤도를 벗어나 달에 갈 수 있을 것이고, 그 다음에는 달을 통과할 수도 있을 것입니다. 무엇이 가능한지 보여주었습니다. 그리고 이것이 제가 SpudCell의 역할을 보는 방식입니다.
그럼 거의 개념 증명이 된 건가요?
즉. 이는 화학 물질을 세포에 함께 넣을 수 있다는 개념 증명입니다. 그 자체로는 그다지 좋은 유기체는 아니지만, 화학물질을 조합하여 성장하고, 나누고, 선택할 수 있는 무언가로 만들 수 있다는 점을 사람들에게 보여주기를 바랍니다. 그러면 생물학 시대가 열릴 것입니다.
SpudCell은 이러한 모든 기능을 자연 세포와 어떻게 다르게 수행합니까?
먹는 과정은 박테리아와 다른 단순 세포가 먹는 방식과 매우 유사합니다. 그래서 그들은 정말 큰 것을 보면 그것을 받아들입니다. 이것이 바로 SpudCell이 하는 일입니다.
두 개의 비눗방울이 합쳐지는 것처럼요?
즉. 큰 것, 작은 것 두 개의 비눗방울이 서로 붙어 있고, 작은 것이 음식을 가져온다.
하지만 배포는 또 다른 이야기입니다. 분열은 실제로 자연적인 세포 분열과 매우 다릅니다. Spud는 유전적으로 암호화되어 있으므로 세포의 게놈이 단백질 생산을 지시합니다. 그리고 막에 충분한 단백질이 있으면 세포가 분열되기 시작합니다.
이 프로젝트로 이정표에 도달한 것 같나요?
의심할 여지 없이. 이는 우리에게 그것이 가능하다는 것을 보여주기 때문에 큰 이정표입니다.
아래 시리즈의 나머지 부분을 확인하세요.
