Forscher entwickeln „Gründungsdokument“ zur Entwicklung synthetischer Zellen

Zellen sind die Grundeinheiten des Lebens und bilden als einzelne Zellen und mehrzellige Organismen die Vielfalt aller Lebewesen auf der Erde. Um besser zu verstehen, wie Zellen die wesentlichen Funktionen des Lebens erfüllen, haben Wissenschaftler mit der Entwicklung synthetischer Zellen begonnen: nicht lebende Elemente der zellulären Biochemie, die in einer Membran eingeschlossen sind und bestimmte biologische Prozesse nachahmen.

Die Entwicklung synthetischer Zellen könnte eines Tages die notwendigen Antworten liefern, um neue Wege zur Bekämpfung von Krankheiten zu entwickeln, langfristige bemannte Raumflüge zu unterstützen und die Ursprünge des Lebens auf der Erde besser zu verstehen.

In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in ACS Synthetische Biologieheben die Forscher die potenziellen Chancen hervor, die die Entwicklung synthetischer Zellen eröffnen könnte, und die Herausforderungen, die in dieser bahnbrechenden Forschung vor uns liegen. Sie präsentieren außerdem einen Fahrplan, um Innovationen in diesem faszinierenden Bereich anzuregen und zu leiten.

„Das Potenzial dieses Feldes ist unglaublich“, sagte Lynn Rothschild, Hauptautorin des Artikels und Astrobiologin am Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley. „Es ist ein Privileg, diese Gruppe bei der Erstellung dessen geleitet zu haben, was wir uns als grundlegendes Dokument vorstellen, eine Ressource, die diesem Bereich Impulse geben wird.“

Die Entwicklung synthetischer Zellen könnte viele Vorteile für die Menschheit haben. Die Analyse der Feinheiten des Aufbaus einer Zelle könnte Forschern helfen, besser zu verstehen, wie sich Zellen entwickelt haben, oder die Tür zur Schaffung neuer Lebensformen öffnen, die raueren Umgebungen wie Strahlung oder eisigen Temperaturen besser standhalten können.

Diese Innovationen könnten auch zu Fortschritten in den Lebensmittel- und Medizinwissenschaften führen, indem sie die Effizienz der Lebensmittelproduktion verbessern, Verunreinigungen während der Herstellung erkennen oder neue Zellfunktionen entwickeln, die als neue Therapien für chronische Krankheiten und sogar für die Transplantation synthetischer Organe dienen.

Der Bau synthetischer Zellen könnte auch einige der größten Fragen der NASA zur Möglichkeit von Leben außerhalb der Erde beantworten.

„Die Herausforderung, synthetische Zellen zu schaffen, verrät uns, ob wir allein im Universum sind“, sagte Rothschild. „Wir beginnen, die notwendigen Fähigkeiten zu entwickeln, um nicht nur synthetische Analoga des Lebens zu schaffen, wie es auf der Erde geschehen sein könnte, sondern auch, um uns Wege zu Leben vorzustellen, die sich auf anderen Planeten bilden könnten.“

Während die Forschung zur Entwicklung synthetischer Zellen weiter voranschreitet, sieht Rothschild Chancen, die unser Verständnis der Komplexität des natürlichen Lebens erweitern könnten.

„Das Leben ist eine unglaubliche Sache. Wir nutzen ständig die Fähigkeiten von Zellen: Wir bauen Holzhäuser, wir verwenden Leder in unseren Schuhen, wir atmen Sauerstoff. Das Leben hat eine unglaubliche Präzision, und wenn man sie nutzen kann, ist es erstaunlich, was wir können.“ Tun.” erreichen könnte. »