New York Üniversitesi ve Chicago Üniversitesi’nden bilim insanları, canlı hücrelerin temel fonksiyonlarını taklit edebilen ve biyolojik materyallerden oluşmayan yapay hücreler üretti. Çok önceleri hücreler, yaşayan mikroskobik jel damlacıkları gibi basit görülürdü. Fakat günümüzde bilim, her hücrenin DNA dizinleriyle kodlanmış inanılmaz kompleks bir organik kimya laboratuvarı olduğunu ortaya koydu.
Oğuz Sezgin/Gerçek Bilim
Bu nedenle, en basit hücreleri bile laboratuvarda üretmek halen büyük bir hayal olsa da bilim insanları onlarca yıldır hücrelerin en temel hücresel fonksiyonlarını taklit etmeye çalışıyor. Çünkü hücrelerin yapısı taklit edilebilirse, birçok yeni biyolojik ve tıbbi uygulama alanı olacak.
Biyolojik bir hücrenin en temel fonksiyonu; ortamdaki glikoz gibi moleküllerden enerji elde etmek ve bu enerjiyi kullanarak aminoasitler gibi molekülleri içeri ve dışarı pompalayarak büyümek ve üremektir. İşte yeni yapılan bilimsel araştırmada hücrenin kullandığı kompleks mekanizmaları kullanmadan aktif bir aktarım fonksiyonunu taklit etmenin yolları arandı. Yaşayan hücrelerin karmaşık zarları vardır. Bu hücre zarlarında protein kanalları ve mitokondri ve ATP ‘den güç alan pompalar sayesinde seçilen moleküller hücre içi ve dışına taşınır. Fakat bu sistemi oluşturmak oldukça zorlu olduğundan, araştırmacılar alyuvar hücreleri boyunda polimer baloncuklar üretti ve bu baloncuklara madde geçişini sağlayan delikler açtı. Hücrede mitokondri yerine, kanallarda ışık aktivasyonlu katalizör kullanıyor. Katalizöre ışık geldiğinde kimyasal bir reaksiyon oluyor ve kanala doğru materyal çekiliyor. Işık kapatıldığında ise madde içeri hapsediliyor veya reaksiyon tersine çevrilebiliyor. Ayrıca içerideki madde isteğe bağlı olarak dışarıda atılabiliyor. Eğer bunu basitçe açıklayacak olursak, bu mekanizma hücrenin sindirimini, depolamasını, işlemesini ve aynı canlı hücre gibi maddeyi dışarı atmayı sağlıyor.
Araştırma ekibine göre bu yapay hücrelerden büyük miktarda üreterek, suyu E.coli gibi bakteriler ve mikrobik kirleticilerden temizleyebiliriz. Ayrıca bu hücrelere ilaç yükleyerek, isteğe bağlı olarak ilaç taşıma yapılabileceği söylüyorlar.
Sonraki aşamada hücrenin diğer fonksiyonları taklit edilerek, hücrenin iletişim kabiliyeti taklit edilebilir.
Araştırma Nature dergisinde yayınlandı. Videoda hücrenin nasıl çalıştığını görebilirsiniz.
