私たちの目の奥では、網膜の光受容体が化学信号の複雑なシンフォニーを調整して、私たちが見ることができるようにしています。このメカニズムは、次の研究者グループにインスピレーションを与えました。バーゼル大学 そして、Dell 'フローニンゲン大学 特別なものを作り出すこと、つまり天然細胞と同じように相互に通信できる合成細胞です。これは、再生医療に対する私たちの考え方を変える可能性のある発見です。
人工コミュニケーションの勝利
先生率いるチーム コーネリア・パリバン そしてノーベル賞 ベン・フェリンガ は、網膜光受容体の機能を複製する原始細胞システムを作成しました。報告どおり 雑誌の中で 先端材料、これらの小さなポリマー容器には、特定のナノコンポーネントと生体分子が装備されています。
このシステムは、光に敏感な「エミッター」と「レシーバー」の 2 種類の合成セルで構成されています。この構造は合成生物学の分野におけるマイルストーンです。これらの細胞は、自然の細胞と同じように環境刺激に反応します。
合成細胞の仕組み
発光セルの内部にはナノコンテナがあります（本質的には オルガネラ 人工）「分子モーター」と呼ばれる特殊な感光性分子を備えた膜を備えています。通信をトリガーするには、単一の光パルスで十分です。
光が発光セルに当たると、これらの分子モーターがナノコンテナを開き、その内容物を放出します。放出された物質は送信細胞の膜を通過し、受信細胞に到達します。
受け取り側の細胞では、酵素がこの物質を蛍光シグナルに変換し、2 つの細胞間でコミュニケーションが行われたことを確認します。
調節におけるカルシウムの役割
カルシウムイオンは、網膜の自然な光受容体と同様に、このシステムでも基本的な役割を果たします。私たちの目では、これらのイオンが刺激の伝達を弱め、明るい光に適応できるようにします。
研究者らは、カルシウムイオンに反応して蛍光シグナルの強度を調節するようにレシピエント細胞の人工細胞小器官を設計することで、この特徴を再現した。この時間的および空間的制御機能は、この分野ではまったく新しいものです。
合成細胞、今後の展望
この研究は、エキサイティングな開発への道を切り開きます。合成細胞と天然細胞の間にコミュニケーションネットワークを構築できる可能性は、さまざまな病状の治療に革命をもたらす可能性があります。応用例は、再生医療から天然要素と合成要素を組み合わせたハイブリッド生地の作成まで多岐にわたります。先生 パリバン これがいかに氷山の一角にすぎないかを強調しています。
次のステップは、さらに複雑な通信システムを開発し、私たちを自然の生物学的システムの複雑さにさらに近づけることです。道は長いですが（自然は完璧と隣り合わせです）、その途中には宝物も見つかります。
