Ксеноботи: Ново измерение в синтетичната биология и клетъчната самоорганизация.

Тези клетки успяват да маневрират в пространството без да се сблъскват с препятствия, демонстрирайки невероятна координация и интелигентност в поведение си.

Изследване на нови хоризонти в синтетичната биология

Човекът традиционно се възприема като интегрално същество, в което основната идентичност е свързана с личността, считана за нещо висше и уникално. Въпреки това, когато разгледаме човешкото тяло от гледна точка на неговите клетъчни компоненти, можем да го интерпретираме като комплексна система, подобна на планета, населена от разнообразни клетъчни типове и техните взаимодействия. Тези клетки изпълняват различни функции – те си сътрудничат, конкурират се помежду си или дори встъпват в конфликт.

На молекулярно ниво, клетките на епидермиса могат да взаимодействат с бактериите, колонизиращи повърхността на кожата. Патологичните клетки, като онези, които могат да доведат до рак, също представляват интерес, тъй като, ако не бъдат елиминирани, те могат да се трансформират в агресивни колонии, които заплашват здравите тъкани. Тази динамика на „игра на тронове“ е повлияна от генетичната информация, заложена в ДНК-то на клетките, както и от научените уроци, базирани на индивидуалната среда на развитие.

Клетките, функциониращи в тялото, изпълняват специфични роли, обусловени от своята природа и предназначение, и техният основен фокус е оцеляването на организма. Във връзка с това, неотдавнашно изследване с клетки от жабешка кожа разкри сложен и изненадващ аспект на клетъчната самостоятелност. Когато клетките, взети от ембриони на жаби, бяха изолирани в контролирана среда (петриево блюдо), те започнаха да предприемат нови, непредвидими поведения.

Тези клетки, след като бяха освободени от предопределената си функция, започнаха да се самоорганизират и координират действията си. Процесът отразява инстинктивните им усилия да образуват структурни образци, сходни с механизмите за заздравяване на рани, при които кожните клетки се събират за покриване на увредени области.

Изследователите наблюдаваха, че клетките не само запазиха функционалността си, но и изобретиха нови начини за взаимодействие помежду си. Образуваният метаорганизъм, наречен „ксенобот“, демонстрира удивително сложен модел на поведение, включително движения в синхрон и адаптивност спрямо околната среда. Например, тези клетки успяха да маневрират в пространството без да се сблъскват с препятствия, демонстрирайки невероятна координация и интелигентност в отдаденото си поведение.

Как ксеноботите променят нашето разбиране за биологията и еволюцията

Ксеноботите, които представляват самостоятелно функциониращи организми, основани на клетъчни компоненти, извлечени от един родителски организъм, поставят дълбоки въпроси относно потенциала за синтетична биология и клетъчна самоорганизация. Нараства интересът относно дългосрочната жизнеспособност на тези същества. Най-издръжливите ксеноботи, които досега са наблюдавани оцеляват около 90 дни.

Бъдещето на синтетичната биология

Бъдещите изследвания ще разкрият какъв потенциал може да притежават тези новосъздадени организми и какъв ефект биха имали върху нашето разбиране за биологията и еволюцията.

Ксеноботите могат да бъдат използвани за почистване на радиоактивни отпадъци, за събиране на микропластмаса от океаните и за медицински цели, като например да пътуват в артериите за да премахват атеросклеротичните плаки в тях.

Ксеноботите, разкрити през 2020 година, са ново начало в изучаването на синтетичните организми и предизвикват множество въпроси за етичните и практическите последствия от тяхното съществуване.

Ксеноботите демонстрира удивително сложен модел на поведение, включително движения в синхрон и адаптивност спрямо околната среда. Тези клетки успяват да маневрират в пространството без да се сблъскват с препятствия, демонстрирайки невероятна координация и интелигентност в поведение си.